A spectral vanishing viscosity method for large-eddy simulations of two-fluid flow

Türbülent akışlar için gerçekleştirilen DNS çalışmalarının, harcanan zaman ve sayısal kaynaklar açısından verimsizliği bilinmektedir. Öte yandan geniş girdap simülasyonları türbülent akışı modellemek açısından etkili bir yöntemdir. Mevcut araştırma Spectral Vanishing Viscosity (SVV) metodunun sonlu farklara uygulanmak üzere genişletilmesidir. LES tekniğinin kullanımı, filtreleme ve yukarı sarma metodunu uygulamadan türbülent akış modellemeyi mümkün kılmaktadır. Sonuç olarak hibrit bir DNS/LES solver oluşmaktadır. Solver, türbülent akıştaki gaz eşliğinde yerçekimi etkisiyle akan sıvı bir film tabakasından oluşan iki akışkanlı bir probleme uygulanmıştır. Yerçekimi etkisiyle akan film tabakalarının numerik simülasyonları, çok fazlı akışların matematiksel gösterimlerine ihtiyaç duymaktadır. Sonlu hacimler üzerine uygulanan direkt numerik analiz ile sıvı faz için Navier-Stokes denklemleri çözdürülmüştür. Hareket halindeki sıvı-gaz arayüzünün modellenmesi için önizleme yöntemi kullanılmıştır. Yerçekimi etkisinde akış gösteren sıvı filmler ile birçok endüstriyel uygulamada sıklıkla yer alır. Pertürbed düşen filmleri düz filmlere oranla ara yüzdeki ısı ve kütle transferini çarpıcı oranda arttırır. Bu durum ara yüzlü akışlara yönelik çalışmaların önemini arttırmaktadır. Mevcut çalışma ile geliştirilecek numerik aracın, ilerleyen zamanda düşen sıvı film olayının araştırılmasında kullanılması amaçlanmaktadır.