fa مدل‌سازی عددی جریان‌های لایه‌بندی شده‌ی غیر‌همسان با استفاده از مدل آشفتگی صریح جبری تنش رینولدز هیدرودینامیک عددی CFD مقاله پژوهشي Research Paper <p>تقریباً تمامی جریان‌های محیط زیستی مانند جریان‌هایی که در دریاچه‌ها، مخازن، مصب رودها و اتمسفر رخ می‌دهند آشفته و در اغلب موارد لایه‌بندی شده هستند. در جریان‌های لایه‌بندی شده به دلیل حضور نیروهای شناوری، تنش‌های ناشی از آشفتگی ناهمسان می‌باشند. دقت شبیه‌سازی عددی این گونه جریان‌ها به نحوه‌ی اعمال ناهمسانی تنش‌ها در مدل آشفتگی به کار گرفته شده بستگی دارد. مدل هیدرودینامیک مورد استفاده برای حل معادلات ناویر- استوکس، مدل دو بعدی قائم WISE می‌باشد. در این مقاله برای مدل‌سازی آشفتگی از یک مدل صریح جبری تنش رینولدز به همراه یک مدل صریح جبری شار اسکالر استفاده شده است. به منظور صحت سنجی مدل جبری تنش رینولدز آزمایش‌های انسداد- تبادل در جریان‌های لایه‌بندی شده‌ی آب شور و چگال شبیه‌سازی شده و نتایج مربوط به گسترش، موقعیت پیشانی و سرعت جریان حاصل از مدل آشفتگی جبری تنش رینولدز با نتایج اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی و نتایج مدل آشفتگی k-&epsilon با جملات شناوری مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بررسی‌های انجام گرفته در حالت کلی نشان‌دهنده‌ی عملکرد مناسب مدل جبری تنش رینولدز و برتری نسبی آن در مقایسه با مدل آشفتگی k-&epsilon می‌باشد.</p> <p>Flows of natural hydro-environments are usually turbulent and mostly stratified, like the flows in lakes, reservoirs, estuaries and atmosphere to name a few. In stratified flows due to the buoyancy forces, the turbulent stresses are usually non-isotropic. Therefore the accuracy of the numerical simulations for such flows is highly dependent on the turbulence model and the implementation of non-isotropic stresses. The hydrodynamic model deployed herein is the 2DV WISE (Width Integrated Stratified Environments) numerical model. In this paper an explicit algebraic Reynolds stress model together with an explicit algebraic scalar flux model have been developed and implemented in the original hydrodynamic model. To validate the EARSM turbulence model, lock release tests have been simulated for saline and dense stratified flows. The predicted values of the evolution and the front head position of the stratified flow, and the velocity profiles simulated by EARSM model have been compared against the measured values reported in the literature and the predicted results of the buoyant k-&epsilon model originally included in the hydrodynamic model. The comparisons indicated good performance of the EARSM turbulence model and showed its superiority compared to the k-&epsilon turbulence model in these regions.</p> مدل‌سازی آشفتگی, مدل آشفتگی صریح جبری تنش رینولدز , جریان‌ لایه‌بندی شده ی آب شور و چگال, نیروهای شناوری, تنش‌های ناهمسان Turbulence modelling, Explicit Algebraic Stress model , Saline and dense stratified flows, Buoyancy forces, Non-isotropic stresses 13 27 http://marine-eng.ir/browse.php?a_code=A-10-363-1&slc_lang=fa&sid=1 mohammadreza amiri محمدرضا امیری rezaamiri95@gmail.com 10031947532846002000 10031947532846002000 Yes kntu university دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی Kourosh hejazi کورش حجازی Hejazik@kntu.ac.ir 10031947532846002001 10031947532846002001 No kntu university دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی