CFD-turbulence modeling in fluent

advertisement
‫»ﺑﻪ ﻧﺎم ﺧﺪا«‬
‫ﮔﺮوه دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‬
‫داﻧﺸﮕﺎه ﺻﻨﻌﺘﯽ اﺻﻔﻬﺎن‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي و ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫در ﻧﺮم اﻓﺰار ‪FLUENT‬‬
‫ﻣﺤﻤﺪ ﺟﺪﯾﺪي‬
‫ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﻧﻘﻞ و ﯾﺎ ﻧﺸﺮ ﻣﻄﺎﻟﺐ اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ آزاد اﺳﺖ‪ ،‬ﺑﻪ ﺷﺮﻃﯽ ﮐﻪ در ﺻﻮرت‬
‫اﺳﺘﻔﺎده‪ ،‬از ﻧﻮﯾﺴﻨﺪه و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻫﺴﺘﻪ دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ داﻧﺸﮕﺎه ﺻﻨﻌﺘﯽ اﺻﻔﻬﺎن ﻗﺪرداﻧﯽ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫‪http://CFD.iut.ac.ir‬‬
‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‪:‬‬
‫ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻋﺪدي ﻓﺮم ﮔﺴﺴﺘﻪ ﻣﻌﺎدﻻت دﯾﻔﺮاﻧﺴﯿﻠﯽ ﭘﺎرهاي‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي و اوﻟﯿﻪ اﻟﺰاﻣﯿﺴﺖ‪ .‬اﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮع در ﺑﺤﺚ رﯾﺎﺿﯽ ﯾﮏ اﺻﻞ ﻣﺤﺴﻮب‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن ﺳﯿﺎل ﻧﯿﺰ ﻋﻼوه ﺑﺮ ﻣﻄﺮح ﺑﻮدن ﺑﺤﺚ رﯾﺎﺿﯽ ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﻧﻮع و ﻓﯿﺰﯾﮏ ﺟﺮﯾﺎن ﻧﯿﺰ در ﻣﺮزﻫﺎي داﻣﻨﻪ‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﺑﻪ ﺣﻠﮕﺮ ﺷﻨﺎﺳﺎﻧﺪه ﺷﻮد‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻫﺪف از ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي در دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻋﺪدي‪ ،‬ﻣﻘﯿﺪ ﺳﺎﺧﺘﻦ ﻓﺮم ﮔﺴﺴﺘﻪ ﻣﻌﺎدﻻت ﺑﺮاي ﺣﻞ‬
‫آن در ﯾﮏ ﭼﻬﺎرﭼﻮب ﺧﺎص و ﻧﯿﺰ ﺗﻌﺮﯾﻒ وﯾﮋﮔﯽ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻓﺮﻣﻬﺎي ﻣﺘﻌﺪدي از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي‬
‫ﺟﺮﯾﺎن وﺟﻮد دارد‪ .‬ﺑﻌﻀﯽ از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺎﻟﺖ ﺧﺎص داﺷﺘﻪ و ﺑﻌﻀﯽ از آن ﻧﯿﺰ ﺑﻄﻮر ﮔﺴﺘﺮدهاي ﺑﺮاي آﻧﺎﻟﯿﺰ اﻧﻮاع ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺗﺎﺑﻌﯽ از ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬اﻃﻼﻋﺎت ﻣﻮﺟﻮد در ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن و ﻧﯿﺰ ﺳﺎزﮔﺎري ﻧﻮع ﺣﻠﮕﺮ و اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﻋﺪدي اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه‬
‫ﺑﺎ ﺷﺮط ﻣﺮزي اﺳﺖ‪ .‬در ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎب ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ ﺷﺮط ﻣﺮزي‪ ،‬ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ دﻗﺖ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽﯾﺎﺑﺪ ﺑﻠﮑﻪ در ﻣﻮاﻗﻌﯽ ﻧﯿﺰ ﻣﻮﺟﺐ ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ ﮐﻨﺪ و ﯾﺎ‬
‫ﺣﺘﯽ واﮔﺮاﺋﯽ در روﻧﺪ ﺣﻞ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﯾﮑﯽ از ﻣﺰﯾﺘﻬﺎي ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﺟﺎﻣﻊ ﺑﻮدن ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻣﻮﺟﻮد در اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺧﻮﺷﺒﺨﺘﺎﻧﻪ در اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار‪ ،‬ﺗﻘﺮﯾﺒﺎً ﺗﻤﺎﻣﯽ‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ در ﻧﺴﺨﻪ ‪ 6‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻗﺎﺑﻠﯿﺘﻬﺎي ﺟﺪﯾﺪي در ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻧﺴﺨﻪ ‪ 5.23‬اﯾﻦ‬
‫ﻧﺮماﻓﺰار وﺟﻮد دارد‪ .‬در اﯾﻦ ﻓﺼﻞ ﺳﻌﯽ ﺷﺪه ﺗﺎ اﻧﻮاع ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻣﻮﺟﻮد در اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار ﺑﻬﻤﺮاه ﺗﺌﻮري و راﻫﮑﺎرﻫﺎي اﺳﺘﻔﺎده از آﻧﻬﺎ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ‬
‫ﻗﺎﺑﻠﯿﺘﻬﺎي اﺿﺎﻓﻪ ﺷﺪه ﺑﻪ ﻧﺴﺨﻪ ‪ 6‬اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار‪ ،‬ﺑﻄﻮر ﮐﺎﻣﻞ ﺗﺸﺮﯾﺢ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫‪ 7-1‬ﮐﻠﯿﺎت ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي در ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي‪ ،‬ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎي ﺣﺮارﺗﯽ و ﺟﺮﯾﺎن ﺳﯿﺎل را روي ﻣﺮزﻫﺎي داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ را ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﯾﮏ ﻣﻮﺿﻮع‬
‫ﺣﺴﺎس در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن ﺳﯿﺎل ﺑﻮده و ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﻨﺎﺳﺐ آن از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدي ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي در ﻧﺮماﻓﺰار‬
‫ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﻪ ﭼﻨﺪ دﺳﺘﻪ زﯾﺮ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﻣﯽﺷﻮد‪:‬‬
‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫ﻣﺮزﻫﺎي ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن؛ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬درﯾﭽﻪ ورودي‪ ،‬ﻓﻦ ورودي‪ ،‬ﻓﺸﺎر‬
‫ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‪ ،1‬ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،2‬درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ و ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ‪.‬‬
‫ﻣﺮزﻫﺎي دﯾﻮاره‪ ،‬ﺗﮑﺮار و ﻗﻄﺒﯽ؛ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي دﯾﻮاره‪ ،‬ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ‪ ،‬ﺗﻘﺎرن‪ 3‬و ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪.4‬‬
‫ﻧﻮاﺣﯽ داﺧﻠﯽ؛ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از ﻧﻮاﺣﯽ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﺟﺎﻣﺪ )در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﻧﻮاﺣﯽ ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻧﯿﺰ ﺟﺰء ﻧﻮاﺣﯽ ﺳﯿﺎل در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ(‪.‬‬
‫‪6‬‬
‫ﺳﻄﻮح داﺧﻠﯽ؛ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﻦ‪ ،‬رادﯾﺎﺗﻮر‪ ،‬ﭘﺮش ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ‪ ،5‬دﯾﻮاره و دروﻧﯽ‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺳﻄﻮح داﺧﻠﯽ روي وﺟﻮه اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي داﺧﻠﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎ ﺗﻌﺮﯾﻒ اﯾﻦ ﻧﻮع ﻣﺮزﻫﺎ‪ ،‬ﺿﺨﺎﻣﺖ وﺟﻮه اﻟﻤﺎﻧﻬﺎ ﮐﻢ ﻧﺒﻮده و‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از وﺟﻮه اﻟﻤﺎﻧﻬﺎ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﺗﻔﺎوت ﭼﺸﻤﮕﯿﺮي دارد‪ .‬از اﯾﻦ ﻧﻮع ﻣﺮزﻫﺎ ﺑﺮاي ﺗﺤﻤﯿﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺑﺎ وﺳﺎﯾﻠﯽ‬
‫ﻧﻈﯿﺮ ﻓﻨﻬﺎ‪ ،‬ﻧﻮاﺣﯽ ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﮐﻢ ﺿﺨﺎﻣﺖ و رادﯾﺎﺗﻮرﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي دروﻧﯽ از اﯾﻦ ﻗﺎﻋﺪه ﻣﺴﺘﺜﻨﯽ اﺳﺖ‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي‬
‫دروﻧﯽ ﺑﺪﯾﻦ ﻣﻌﻨﺎﺳﺖ ﮐﻪ ﺳﻄﺢ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه ﻫﯿﭻ ﮔﻮﻧﻪ ﻣﺎﻧﻌﯽ در ﺟﺮﯾﺎن ﺳﯿﺎل ﻧﺪاﺷﺘﻪ و ﺑﻮاﻗﻊ ﺳﻄﺢ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه ﺟﺰء ﻣﺮز ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪–Pressure Far Field‬‬
‫‪1‬‬
‫‪-Outflow‬‬
‫‪2‬‬
‫‪-Symmetry‬‬
‫‪3‬‬
‫‪-Axis‬‬
‫‪4‬‬
‫‪–Porous Jump‬‬
‫‪5‬‬
‫‪-Interior‬‬
‫‪6‬‬
‫‪ 7-1-1‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي‬
‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي )ﺷﮑﻞ ‪ (7-1‬ﻣﯽﺗﻮان ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي را ﺗﻌﺮﯾﻒ و ﯾﺎ ﺗﺼﺤﯿﺢ ﮐﺮد‪ .‬ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﭘﺎﻧﻞ ﮐﺎﻓﯿﺴﺖ روي ﮔﺰﯾﻨﻪ‬
‫‪ Boundary Conditions‬در ﻣﻨﻮي ‪ Define‬ﮐﻠﯿﮏ ﮐﺮد‪:‬‬
‫…‪Define  Boundary Conditions‬‬
‫ﭘﺲ از اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺮز در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ ،Zone‬ﻧﻮع آن ﺑﻄﻮر ﺧﻮدﮐﺎر در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Type‬ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ‬
‫ﮐﺮدن روي ﺳﻮﺋﯿﭻ ‪ Set‬ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺎز ﺷﺪه و ﻣﯽﺗﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮز اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه را ﺗﻨﻈﯿﻢ ﻧﻤﻮد‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎ دوﺑﺎر ﮐﻠﯿﮏ ﮐﺮدن روي ﻧﻮع‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Type‬ﻧﯿﺰ‪ ،‬ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺎز ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻗﺒﻞ از ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺑﺎﯾﺪ درﺳﺘﯽ ﻧﻮع ﻣﺮز اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه ﭼﮏ‬
‫ﺷﻮد‪ .‬در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻻزم ﺑﺎﺷﺪ ﻧﻮع ﻣﺮز اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه ﺗﻐﯿﯿﺮ ﯾﺎﺑﺪ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﻧﻮع ﻣﺮز ﻣﻨﺎﺳﺐ در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Type‬ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب ﻧﻮع ﺟﺪﯾﺪ ﮐﺎدر‬
‫ﻣﺤﺎوره ﭘﺮﺳﺸﯽ ﻣﺒﻨﯽ ﺑﺮ اﻃﻤﯿﻨﺎن ﮐﺎرﺑﺮ در ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي در ﭘﻨﺠﺮه اﺻﻠﯽ ﻇﺎﻫﺮ ﻣﯽﺷﻮد )ﺷﮑﻞ ‪ .(7-2‬ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﮐﺮدن روي ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ ،Yes‬ﭘﺎﻧﻞ‬
‫ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه ﺑﺎز ﻣﯽﺷﻮد و ﮐﺎرﺑﺮ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺷﺮط ﻣﺮزي را ﺗﻌﺮﯾﻒ ﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ ﺑﺮاي ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﻮع ﻣﺮزﻫﺎ ﻧﯿﺰ ﻣﺤﺪودﯾﺘﻬﺎﯾﯽ وﺟﻮد دارد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻧﻤﯽﺗﻮان ﯾﮏ ﻣﺮز ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ را ﺑﻪ ﻧﻮع دﯾﮕﺮي ﺗﻐﯿﯿﺮ‬
‫داد‪ .‬ﺑﺮاي اﯾﻨﮑﺎر ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ در اﺑﺘﺪا ﮐﻮﭘﻠﯿﻨﮓ ﺑﯿﻦ ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ از ﺑﯿﻦ رﻓﺘﻪ و ﺳﭙﺲ آﻧﺮا ﺑﻪ ﻣﺮز دﯾﮕﺮي ﺗﺒﺪﯾﻞ ﮐﺮد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﻧﻮع ﻫﺮ ﻣﺮز ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺎ‬
‫ﯾﮑﯽ از ﻣﺮزﻫﺎي ﻫﻢ دﺳﺘﻪ ﺧﻮد ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻐﯿﯿﺮ اﺳﺖ‪ .‬اﯾﻦ دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺮزﻫﺎ در ﺟﺪول )‪ (7-1‬درج ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺷﺮط ﻣﺮي دروﻧﯽ را ﻣﯽﺗﻮان‬
‫ﺗﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﯾﮑﯽ از ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺮزي دﯾﻮاره‪ ،‬ﭘﺮش ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ‪ ،‬ﻓﻦ و ﯾﺎ رادﯾﺎﺗﻮر ﺗﻐﯿﯿﺮ داد‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-2‬ﮐﺎدر ﻣﺤﺎورهاي ﭘﺮﺳﺸﯽ ﺑﺮاي ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-1‬ﭘﺎﻧﻞ ‪.Boundary Conditions‬‬
‫ﺟﺪول ‪ 7-1‬دﺳﺘﻪﺑﻨﺪي اﻧﻮاع ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي در ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪.‬‬
‫‪Category‬‬
‫‪Zone Types‬‬
‫‪axis, outflow, mass flow inlet,‬‬
‫‪pressure far-field, pressure inlet,‬‬
‫‪outlet,‬‬
‫‪symmetry,‬‬
‫‪Faces pressure‬‬
‫‪velocity inlet, wall, inlet vent,‬‬
‫‪intake fan, outlet vent, exhaust fan‬‬
‫‪porous jump,‬‬
‫‪radiator, wall‬‬
‫‪interior,‬‬
‫‪fan,‬‬
‫‪Double-Sided Faces‬‬
‫‪periodic‬‬
‫‪Periodic‬‬
‫‪fluid, solid (porous is a type of fluid‬‬
‫)‪cell‬‬
‫‪Cells‬‬
‫اﻧﺘﺨﺎب ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺮزي در ﭘﻨﺠﺮه ﻧﻤﺎﯾﺶ ﮔﺮاﻓﯿﮑﻬﺎ‬
‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺎوس در ﭘﻨﺠﺮه ﻧﻤﺎﯾﺶ ﮔﺮاﻓﯿﮑﻬﺎ ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺗﻮان ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺮزي را ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬در ﻣﻮاﻗﻌﯽ ﮐﻪ ﺗﻌﺪاد ﻣﺮزﻫﺎ زﯾﺎد ﺑﻮده و ﭼﻨﺪ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺮزي از‬
‫ﯾﮏ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﯾﺎ ﮐﺎرﺑﺮ آﺷﻨﺎﯾﯽ ﮐﺎﻓﯽ ﺑﺎ اﺳﺎﻣﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﻣﺮزﻫﺎ ﻧﺪارد‪ ،‬از اﯾﻦ روش اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي اﻧﺠﺎم اﯾﻨﮑﺎر ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺼﻮرت‬
‫زﯾﺮ ﻋﻤﻞ ﮐﺮد‪:‬‬
‫ ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺑﺎز ﺷﻮد‪.‬‬‫ ﺷﺒﮑﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از دﺳﺘﻮر ‪ Display/Grid‬ﻧﻤﺎﯾﺶ داده ﺷﻮد‪.‬‬‫ ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ ﻣﺎوس را روي ﻣﺮز ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﺮده و روي ﮐﻠﯿﺪ ﺳﻤﺖ راﺳﺖ ﻣﺎوس )ﻃﺒﻖ ﭘﯿﺶﻓﺮض( ﮐﻠﯿﮏ ﺷﻮد‪.‬‬‫ﺑﺎ اﻧﺠﺎم اﯾﻨﮑﺎر ﻣﺮز اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﻧﻮع آن‪ ،‬ﺑﻄﻮر ﺧﻮدﮐﺎر در ﮐﺎدرﻫﺎي ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Zone‬و ‪ Type‬ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اداﻣﻪ روﻧﺪ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ‬
‫ﺗﻮﺿﯿﺤﺎت ﺑﺎﻻ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﺎم ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺮزي‬
‫در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻧﻮاﺣﯽ ﻣﺮزي در ﻧﺮماﻓﺰارﻫﺎي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺒﮑﻪ ﻧﺎمﮔﺬاري ﻧﺸﻮد‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰارﻫﺎي ﯾﺎد ﺷﺪه ﺑﻄﻮر ﺧﻮدﮐﺎر ﻣﺮزﻫﺎي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه را ﻧﺎمﮔﺬاري ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺪﯾﻬﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺗﻌﺪاد ﻣﺮزﻫﺎ‪ ،‬ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻧﯿﺰ ﻣﺸﮑﻠﺘﺮ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻬﻤﯿﻦ ﺧﺎﻃﺮ در اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار ﻧﺎﻣﮕﺬاري‬
‫ﻣﺠﺪد ﻧﻮاﺣﯽ ﻣﺮزي اﻣﮑﺎنﭘﺬﯾﺮ اﺳﺖ‪ .‬اﯾﻨﮑﺎر ﮐﻤﮏ ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدي در ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ آﺳﺎن ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺮزي و ﻣﮑﺎن ﻗﺮار ﮔﯿﺮي آن‪ ،‬ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ‬
‫ﻧﺎمﮔﺬاري ﻣﺠﺪد ﯾﮏ ﻣﺮز‪ ،‬ﻧﻮع آن را ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﻤﯽدﻫﺪ‪.‬‬
‫ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﺑﺮاي ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﺎم ﯾﮏ ﻣﺮز ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ زﯾﺮ ﻋﻤﻞ ﻧﻤﻮد‪:‬‬
‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫ﻣﺮزي ﮐﻪ ﻗﺮار اﺳﺖ اﺳﻢ آن ﺗﻐﯿﯿﺮ ﯾﺎﺑﺪ‪ ،‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Zone‬ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺮدد‪.‬‬
‫روي ﺳﻮﺋﯿﭻ ‪ Set‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﮐﻠﯿﮏ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﮐﺮدن روي ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Set‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي‪ ،‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه ﺑﺎز ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﭘﺲ از ﺑﺎز ﺷﺪن اﯾﻦ ﭘﺎﻧﻞ‪ ،‬اﺳﻢ ﺟﺪﯾﺪ‬
‫ﻣﺮز در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Zone Name‬ﺗﺎﯾﭗ ﺷﻮد‪.‬‬
‫روي ﺳﻮﺋﯿﭻ ﻓﺮﻣﺎن ‪ OK‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﮐﻠﯿﮏ ﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-1-2‬ورودﯾﻬﺎي ﻏﯿﺮ ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ ﺑﺮاي ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي‬
‫دﻗﯿﻘﺘﺮﯾﻦ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺗﻌﺮﯾﻒ واﻗﻌﯽ آن ﺑﻮده و ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﻘﺪار ﺛﺎﺑﺖ در اﮐﺜﺮ ﻣﻮارد ﺗﻌﺮﯾﻒ دﻗﯿﻘﯽ ﻧﯿﺴﺖ‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل در ﺻﻮرت ﺗﻌﺮﯾﻒ‬
‫ﯾﮏ ﻣﻘﺪار ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺮاي ﺳﺮﻋﺖ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﺑﺮاي ﯾﮏ ﻟﻮﻟﻪ ﺗﻌﺮﯾﻒ دﻗﯿﻘﯽ ﻧﯿﺴﺖ )اﮔﺮ ﻓﺮض ﻟﺰج ﺑﻮدن ﺟﺮﯾﺎن ﻣﻄﺮح ﺑﺎﺷﺪ‪ .(.‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ‬
‫ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ در ﭼﻨﯿﻦ ﺣﺎﻟﺘﻬﺎﯾﯽ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮزي ﺑﺼﻮرت ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد‪ .‬اﯾﻨﮑﺎر ﺑﺎ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﯾﺎ ﺗﺎﺑﻊ ﺳﺎده ﯾﺎ ﯾﮏ ﻓﺎﯾﻞ ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺗﻮاﺑﻊ ﺳﺎده در ﭘﺮوﻓﺎﯾﻠﻬﺎي ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي )‪ (Boundary Profile‬و ﻓﺎﯾﻞ ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﺑﺼﻮرت ﺗﻮاﺑﻊ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ) ‪User Define‬‬
‫‪ (Function‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-2‬ورودﯾﻬﺎ و ﺧﺮوﺟﯽﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﻮارد ﻣﺘﻌﺪدي از اﻧﻮاع ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از آﻧﻬﺎ ﻣﯽﺗﻮان ﻣﺸﺨﺼﺎت ﺟﺮﯾﺎن را در ورودﯾﻬﺎ و ﺧﺮوﺟﯿﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺑﻪ راﺣﺘﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﺑﻬﻤﯿﻦ ﺧﺎﻃﺮ ﺑﺮاي اﮔﺎﻫﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﮐﺎرﺑﺮان‪ ،‬ﻣﻮارد ﮐﺎرﺑﺮد و ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﻫﺮ ﯾﮏ از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﻮرد‬
‫ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-2-1‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي‬
‫در اﯾﻦ ﻗﺴﻤﺖ ﮐﻠﯿﺎﺗﯽ در ﻣﻮرد ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ و ﻣﻮارد اﺳﺘﻔﺎده از آن ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ده ﻧﻮع ﺷﺮط‬
‫ﻣﺮزي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺮاي ﻣﺮزﻫﺎي ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬ﻓﺸﺎر‬
‫ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‪ ،‬ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬درﯾﭽﻪ ورودي‪ ،‬ﻓﻦ ورودي‪ ،‬درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ و ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﺟﺰئ ده ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺧﻼﺻﻪ ﻣﻮارد ﮐﺎرﺑﺮد ﻫﺮﯾﮏ از اﯾﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي؛ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺮﻋﺖ و ﺧﻮاص اﺳﮑﺎﻟﺮ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي ورودي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي؛ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن و دﯾﮕﺮ ﮐﻤﯿﺘﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ورودي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي؛ در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده‬
‫از اﯾﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ ﻻزم ﻧﯿﺴﺖ‪ ،‬ﭼﺮاﮐﻪ ﺑﺎ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮدن ﭼﮕﺎﻟﯽ‪ ،‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺟﺮﯾﺎن را‬
‫ﺛﺎﺑﺖ ﻧﮕﻪ ﻣﯽدارد‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ؛ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ و ﺳﺎﯾﺮ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﺷﺮط‬
‫ﻣﺮزي ﺑﺠﺎي ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬اﻏﻠﺐ ﻣﻮﺟﺐ ﺑﻬﺘﺮ ﺷﺪن ﻧﺮخ ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ در زﻣﺎﻧﯿﮑﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ در ﻃﻮل ﻣﺮاﺣﻞ ﺗﮑﺮار اﺗﻔﺎق ﻣﯽاﻓﺘﺪ‪،‬‬
‫ﻣﯽ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ؛ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻋﺪد ﻣﺎخ ﺟﺮﯾﺎن آزاد و ﺷﺮاﺋﻂ اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‪ ،‬در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﺧﺎرﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬از اﯾﻦ ﻣﺮز ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﺧﺎرﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ؛ ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺟﺰﺋﯿﺎت ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺟﺮﯾﺎن در ﺧﺮوﺟﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﯿﺴﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﯾﻦ ﺷﺮط‬
‫ﻣﺮزي ﺑﺮاي ﺣﺎﻟﺘﻬﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن در ﺧﺮوﺟﯽ ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ )ﻧﻈﯿﺮ ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎي ﺑﻠﻨﺪ( ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬
‫ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي در ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﻪ ﻫﯿﭻ ﻋﻨﻮان ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﯿﺴﺖ‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي؛ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ درﯾﭽﻪ ورودي ﺑﺎ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ‪ ،‬ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن و ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﺳﮑﻮن ﻣﺤﯿﻂ ﻣﺸﺨﺺ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي؛ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ ﻓﻦ ورودي )ﮐﻪ در ﻗﺒﻞ از ورود ﺑﻪ ﻗﻠﻤﺮوﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ( ﺑﺎ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر‪ ،‬ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن و ﻓﺸﺎر و‬
‫دﻣﺎي ﺳﮑﻮن ﻣﺤﯿﻂ ﻣﺸﺨﺺ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ؛ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺎ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ‪ ،‬ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻣﺸﺨﺺ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ؛ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺎ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر‪ ،‬ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن و ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﺳﮑﻮن ﻣﺤﯿﻂ ﻣﺸﺨﺺ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-2-2‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫در رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن آﺷﻔﺘﻪ ﻻزﻣﺴﺖ ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﺳﮑﻠﺮ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻣﺮزﻫﺎي ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺮز ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‪ ،‬ﻣﺸﺨﺺ‬
‫ﺷﻮد‪ .‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻧﯿﺰ از اﯾﻦ ﻗﺎﻋﺪه ﻣﺴﺘﺜﻨﯽ ﻧﯿﺴﺖ‪ .‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺻﺤﯿﺢ ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﻮﺟﺐ اﻓﺰاﯾﺶ دﻗﺖ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در اﯾﻦ ﻗﺴﻤﺖ‬
‫ﺳﻌﯽ ﺷﺪه ﺗﺎ راﻫﮑﺎرﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ دﻗﯿﻖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﻪ ﮐﺎرﺑﺮ ﻣﻌﺮﻓﯽ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﺮوﻓﺎﯾﻠﻬﺎ‬
‫در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺑﻪ ﺗﻌﺮﯾﻒ دﻗﯿﻖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻻﯾﻪ ﻣﺮزي ﯾﺎ ﺟﺮﯾﺎن آﺷﻔﺘﻪ ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ در ﻣﺮز ورودي ﻧﯿﺎز ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻣﻘﺎدﯾﺮ آﺷﻔﺘﮕﯽ را‬
‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﺮوﻓﺎﯾﻠﻬﺎي ﺗﻬﯿﻪ ﺷﺪه از ﻣﻘﺎدﯾﺮ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ و ﯾﺎ ﻓﺮﻣﻮﻟﻬﺎي ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮد‪ .‬در ﺻﻮرت داﺷﺘﻦ اﻃﻼﻋﺎت ﺑﺼﻮرت ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻧﻘﻄﻪاي ﻧﯿﺰ‬
‫ﻣﯽﺗﻮان از ‪) UDF‬ﺗﻮاﺑﻊ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ( ﻧﯿﺰ ﺑﻬﺮه ﮔﺮﻓﺖ‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻣﺪل ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن آﺷﻔﺘﻪ‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ را ﺑﺎﯾﺪ در ورودي‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻣﺪﻟﯽ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫ﻣﺪل آﺷﻔﺘﮕﯽ ﯾﮏ ﻣﻌﺎدﻟﻪاي اﺳﭙﺎﻻرت آﻟﻤﺎراس‪1‬؛ در ﻣﻮاﻗﻊ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻣﺪل ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Turbulent Viscosity Ratio‬را از ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ‬
‫رﯾﺰﺷﯽ ‪ Turbulence Specification Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﮐﺮده و اﺳﻢ ﻓﺎﯾﻞ ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ﻣﻮﺟﻮد در ﺳﻤﺖ‬
‫راﺳﺖ ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Turbulence Viscosity Ratio‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﺻﻼح ﺷﺪه ﻟﺰﺟﺖ آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،  ،‬را ﺑﺎ ﺗﺮﮐﯿﺐ ‪ t ‬‬
‫و ﺑﺎ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﭼﮕﺎﻟﯽ و ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﮑﻮﻟﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫ﻣﺪل آﺷﻔﺘﮕﯽ دو ﻣﻌﺎدﻟﻪاي ‪ k  ‬؛ در ﻣﻮاﻗﻊ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻣﺪل ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ K & Epsilon‬را از ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ رﯾﺰﺷﯽ ‪Turbulence‬‬
‫‪ Specification Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﮐﺮده و اﺳﺎﻣﯽ ﻓﺎﯾﻠﻬﺎي ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮐﺎدرﻫﺎي ﻓﻬﺮﺳﺖ ﻣﻮﺟﻮد در ﺳﻤﺖ راﺳﺖ ﮐﺎدرﻫﺎي‬
‫ﻣﺘﻦ ‪ Turb. Kinetic Energy‬و ‪ Turb. Dissipation Rate‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪.‬‬
‫‪–Spalart-Almaras One Equation Turbulence Model‬‬
‫‪1‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫ﻣﺪل آﺷﻔﺘﮕﯽ دو ﻣﻌﺎدﻟﻪاي ‪(FLUENT V.6) k  ‬؛ در ﻣﻮاﻗﻊ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻣﺪل ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ K & Omega‬را از ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ رﯾﺰﺷﯽ‬
‫‪ Turbulence Specification Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﮐﺮده و اﺳﺎﻣﯽ ﻓﺎﯾﻠﻬﺎي ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮐﺎدرﻫﺎي ﻓﻬﺮﺳﺖ ﻣﻮﺟﻮد در ﺳﻤﺖ‬
‫راﺳﺖ ﮐﺎدرﻫﺎي ﻣﺘﻦ ‪ Turb. Kinetic Energy‬و ‪ Spec. Dissipation Rate‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﻣﺪل ﺗﻨﺶ رﯾﻨﻮﻟﺪز؛ در ﻣﻮاﻗﻊ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻣﺪل ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ K & Epsilon‬را از ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ رﯾﺰﺷﯽ ‪Turbulence Specification‬‬
‫‪ Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﮐﺮده و اﺳﺎﻣﯽ ﻓﺎﯾﻠﻬﺎي ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮐﺎدرﻫﺎي ﻓﻬﺮﺳﺖ ﻣﻮﺟﻮد در ﺳﻤﺖ راﺳﺖ ﮐﺎدرﻫﺎي ﻣﺘﻦ ‪Turb.‬‬
‫‪ Kinetic Energy‬و ‪ Turb. Dissipation Rate‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻻزم اﺳﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Reynolds-Stress Component‬در ﮐﺎدر‬
‫ﻓﻬﺮﺳﺖ رﯾﺰﺷﯽ ‪ Reynolds-Stress Specification Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﻓﺎﯾﻠﻬﺎي ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻫﺮﯾﮏ از ﻣﻮﻟﻔﻪﻫﺎي اﯾﻦ روش ﻧﯿﺰ‬
‫در ﮐﺎدرﻫﺎي ﻓﻬﺮﺳﺖ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﻓﺮاﺧﻮاﻧﯽ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﺼﻮرت ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺛﺎﺑﺖ‬
‫در ﺑﻌﻀﯽ ازﻣﺴﺎﺋﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺮاي ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ‪ .‬در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ ورود ﺳﯿﺎل ﺑﻪ ﯾﮏ ﻣﺠﺮا‪ ،‬ﻣﺮزﻫﺎي ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ و ﯾﺎ ﺣﺘﯽ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ در ﯾﮏ ﮐﺎﻧﺎل ﮐﻪ ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻣﻘﺎدﯾﺮ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﻄﻮر دﻗﯿﻖ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﯿﺴﺖ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ را ﺛﺎﺑﺖ ﻓﺮض ﮐﺮد‪.‬‬
‫در اﮐﺜﺮ ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ ﮔﺮادﯾﺎﻧﻬﺎي ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻻﯾﻪﻫﺎي ﺑﺮﺷﯽ ﺑﺴﯿﺎر ﺑﯿﺸﺘﺮ از ورودي ﺟﺮﯾﺎن ﺑﻮده و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت اﻧﺠﺎم‬
‫ﺷﺪه ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ در ورودي ﺟﺮﯾﺎن ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ ﮐﻤﺘﺮي دارد‪ .‬ﺑﻬﺮﺻﻮرت ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ اﯾﻦ ﻧﮑﺘﻪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﻧﺒﺎﯾﺪ آﻧﻘﺪر ﻏﯿﺮ ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ روي ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ ﺣﻞ و ﯾﺎ ﺣﺘﯽ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه ﺗﺄﺛﯿﺮ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮع ﺑﻮﯾﮋه ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي‬
‫ﺧﺎرﺟﯽ و در ﺟﺎﺋﯿﮑﻪ ﺗﻌﯿﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎد و ﻏﯿﺮ ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻮﺛﺮ در ﺟﺮﯾﺎن آزاد ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﻻﯾﻪﻫﺎي ﻣﺮزي را ﻣﺨﺘﻞ ﻧﻤﺎﯾﺪ‪ ،‬ﺻﺎدق اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺛﺎﺑﺖ ﺟﺮﯾﺎن در ﮐﺎدرﻫﺎي ﻣﺘﻦ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻗﺴﻤﺖ ‪ Turbulence Specification Method‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻋﻼوه ﺑﺮ ﻣﻮارد ﯾﺎد ﺷﺪه‪،‬‬
‫ﭘﺎرﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺼﻮرﺗﻬﺎي دﯾﮕﺮي ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،2‬ﻧﺴﺒﺖ‬
‫ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪاي‪ 1‬ﺑﻪ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﮑﻮﻟﯽ‪ ،2‬ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ‪ 3‬و ﻣﻘﯿﺎس ﻃﻮﻟﯽ آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ 4‬ﻧﯿﺰ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،I ،‬ﺑﺼﻮرت ﻧﺴﺒﺖ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺳﺮﻋﺖ آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، u ،‬ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺟﺮﯾﺎن‪ ، u avg ،‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﯽﺷﻮد )ﻣﻌﺎدﻟﻪ ‪ .(7-1‬در ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫ﮐﻤﺘﺮ از ‪ ،%1‬آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻢ و در ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ از ‪ ،%10‬آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺟﺮﯾﺎن زﯾﺎد ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪–Turbulence Intensity‬‬
‫‪2‬‬
‫‪–Eddy (Turbulence) Viscosity‬‬
‫‪1‬‬
‫‪–Molecular Viscosity‬‬
‫‪2‬‬
‫‪–Hydraulic Diameter‬‬
‫‪3‬‬
‫‪–Turbulence Length Scale‬‬
‫‪4‬‬
‫ﺑﻄﻮر اﯾﺪهال‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻣﺮزﻫﺎي ورودي را از ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﺷﺪه در ﻣﺤﯿﻂ‪ ،‬ﺗﺨﻤﯿﻦ زد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل در ﺻﻮرت‬
‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﯾﮏ ﺗﻮﻧﻞ ﺑﺎد‪ ،‬ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﺟﺮﯾﺎن آزاد ﻣﻌﻤﻮﻻً از ﺧﻮاص ﺗﻮﻧﻞ ﻗﺎﺑﻞ اﻧﺪازهﮔﯿﺮي اﺳﺖ‪ .‬در ﺗﻮﻧﻠﻬﺎي ﺑﺎد ﭘﯿﺸﺮﻓﺘﻪ‪ ،‬ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫آزاد ﮐﻤﺘﺮ از ‪ %0.05‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﭼﻨﯿﻦ ﺗﻮﻧﻠﻬﺎﯾﯽ ﻣﯽﺗﻮان ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ در ورودي ﺟﺮﯾﺎن را ﻫﻤﺎن ‪ %0.05‬در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي داﺧﻠﯽ‪ ،‬ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻣﺮز ورودي ﮐﺎﻣﻼً ﺑﻪ ﺗﺎرﯾﺨﭽﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺎﻻدﺳﺖ ﺑﺴﺘﮕﯽ دارد‪ .‬اﮔﺮ ﺟﺮﯾﺎن در ﺑﺎﻻدﺳﺖ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻧﯿﺎﻓﺘﻪ‬
‫ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ را ﮐﻢ ﻓﺮض ﮐﺮد‪ .‬اﮔﺮ ﺟﺮﯾﺎن در ﺑﺎﻻدﺳﺖ ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ ﭼﻨﺪ درﺻﺪ زﯾﺎدﺗﺮ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻫﺴﺘﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ در ﯾﮏ ﻣﺠﺮا از راﺑﻄﻪ ﺗﺠﺮﺑﯽ )‪ (7-1‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑﺮ اﺳﺎس اﯾﻦ‬
‫راﺑﻄﻪ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎن در ﯾﮏ ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺎ ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز ‪ %4 ،50.000‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪1 8‬‬
‫)‪(7-1‬‬
‫‪u‬‬
‫‪ 0.16 Re DH‬‬
‫‪u avg‬‬
‫‪‬‬
‫‪I‬‬
‫ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ‬
‫ﻣﻘﯿﺎس ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، l ،‬ﯾﮏ ﮐﻤﯿﺖ ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﮔﺮداﺑﻬﺎي ﺑﺰرگ داراي اﻧﺮژي در ﺟﺮﯾﺎن آﺷﻔﺘﻪ‪ ،‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﺟﺮﯾﺎن ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻊ ﯾﺎﻓﺘﻪ‬
‫داﺧﻞ ﻣﺠﺮا‪ ،‬ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﻣﺠﺮا ﻣﺤﺪود ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﭼﺮاﮐﻪ ﺑﺰرﮔﺘﺮﯾﻦ ﮔﺮداﺑﻪاي ﮐﻪ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ در داﺧﻞ ﯾﮏ ﻣﺠﺮا ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﻮد‪ ،‬ﻧﻤﯽ ﺗﻮاﻧﺪ از‬
‫اﻧﺪازه ﻣﺠﺮا ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬راﺑﻄﻪ ﺗﻘﺮﯾﺒﯽ ﺑﯿﻦ ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، l ،‬و اﻧﺪازه ﻓﯿﺰﮐﯽ ﻣﺠﺮا‪ ،L ،‬در ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-2‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ L .‬اﻧﺪازه ﻣﺠﺮا ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪l  0.07 L‬‬
‫)‪(7-2‬‬
‫ﺿﺮﯾﺐ ‪ 0.07‬ﺑﺮاﺳﺎس ﺑﯿﺸﺘﺮن ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﺟﺮﯾﺎن آﺷﻔﺘﻪ ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ در داﺧﻞ ﻣﺠﺮا ﮐﻪ ‪ L‬اﻧﺪازه ﻗﻄﺮ ﻣﺠﺮا ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺗﻌﺮﯾﻒ‬
‫ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﻣﺠﺮا داﯾﺮوي ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ‪ L‬را ﻫﻤﺎن ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﻓﺮض ﮐﺮد‪ .‬اﮔﺮ آﺷﻔﺘﮕﯽ از ﻫﻨﺪﺳﻪ ﺧﺎص ﻣﺪل ﻧﻈﯿﺮ‬
‫وﺟﻮد ﯾﮏ ﻣﺎﻧﻊ ﯾﺎ ﯾﮏ ﺳﻮراخ‪ ،‬ﭘﺪﯾﺪ آﻣﺪه‪ ،‬ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ ﺑﺠﺎي اﺑﻌﺎد اﺻﻠﯽ ﻣﺠﺮا‪ ،‬اﺑﻌﺎد ﻣﺎﻧﻊ ﯾﺎ ﻗﻄﺮ ﺳﻮراخ ﺑﺮاي ﭘﺎراﻣﺘﺮ ‪ L‬در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﻻزم ﻧﯿﺴﺖ ﮐﻪ در ﺗﻤﺎم ﻣﺴﺎﺋﻞ از راﺑﻄﻪ )‪ (7-2‬اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد‪ .‬اﻣﺎ ﺑﺎﯾﺪ اﯾﻦ ﻧﮑﺘﻪ را ﻧﯿﺰ ﺑﺨﺎﻃﺮ داﺷﺖ ﮐﻪ ﺑﺮاي ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻣﻮارد ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ اﯾﻦ‬
‫ﮔﺰﯾﻨﻪ‪ ،‬ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ اﻧﺘﺨﺎب اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ ﻣﻮارد زﯾﺮ ﺗﻮﺟﻪ ﺷﻮد‪:‬‬
‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي داﺧﻠﯽ آﺷﻔﺘﻪ و ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ‪ ،‬ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه‬
‫و ﻣﻘﺎدﯾﺮ آن ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ ﺣﺎﻟﺘﻬﺎﯾﯽ‪ L  DH ،‬ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﯾﮏ ﭘﺮواﻧﻪ دوار‪ ،‬ﺻﻔﺤﺎت ﻣﺸﺒﮏ و از اﯾﻦ ﻗﺒﯿﻞ ﻣﻮارد‪ ،‬ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار دادن ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﺑﻌﻨﻮان‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،‬ﻣﻨﺎﺳﺒﺘﺮ اﺳﺖ‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ ﻣﻮاردي ﻃﻮل ﻣﺸﺨﺼﻪ ﺳﯿﺎل اﻧﺒﺴﺎط ﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﺮاي ‪ L‬در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ‪ ،‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﮐﺎﻣﻼً ﭼﺴﺒﯿﺪه ﺑﻪ دﯾﻮاره ﮐﻪ ورودي ﺟﺮﯾﺎن از ﻻﯾﻪ ﻣﺮزي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻧﯿﺰ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪه‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮐﻤﯿﺘﻬﺎي ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻃﻮل‬
‫آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬در اﯾﻦ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، l ،‬از راﺑﻄﻪ ‪ l  0.4 99‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﻧﺴﺒﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪاي ﺑﻪ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﮑﻮﻟﯽ‬
‫ﻧﺴﺒﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪاي ﺑﻪ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﮑﻮﻟﯽ‪ ،  t  ،‬ﺑﺎ ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز آﺷﻔﺘﻪ‪( ) ،‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ ، Re t  k‬راﺑﻄﻪ ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ دارد‪ .‬در ﻻﯾﻪ ﻣﺮزي‪ ،‬ﻻﯾﻪﻫﺎي ﺑﺮﺷﯽ و‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ داﺧﻞ ﻣﺠﺮا‪ Re t ،‬ﺑﺰرگ اﺳﺖ ) از ﻣﺮﺗﺒﻪ ‪ 100‬ﯾﺎ ‪ .(1000‬در ﻣﺮزﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن آزاد‪ ،‬ﻣﻘﺪار ‪  t ‬ﮐﻮﭼﮏ اﺳﺖ‪ .‬ﻣﻌﻤﻮﻻً‬
‫ﺑﺮاي اﯾﻦ ﻧﻮع ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎ )ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺧﺎرﺟﯽ(‪ ،‬ﻣﻘﺪار ‪  t ‬ﺑﺮ روي ﻣﺮزﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن آزاد ﺑﯿﻦ ‪ 1‬ﺗﺎ ‪ 10‬ﻣﻨﻈﻮر ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﻣﻘﺪار اﯾﺪهال ﺻﻔﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫وﻟﯽ ﺑﺨﺎﻃﺮ ﻣﺎﻫﯿﺖ ﺣﻞ ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن اﯾﻦ ﻣﻘﺪار ﺑﯿﻦ ‪ 1‬ﺗﺎ ‪ 10‬ﻓﺮض ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي وارد ﮐﺮدن اﯾﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪Turbulence Viscosity‬‬
‫‪ Ratio‬ﺑﺮاي ﻣﺪل اﺳﭙﺎﻻرت‪-‬آﻟﻤﺎراس ﯾﺎ ﮔﺰﯾﻨﻪﻫﺎي ‪ Turbulence Intensity‬و ‪ Turbulence Viscosity Ratio‬ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪، k  ‬‬
‫‪ k  ‬و ‪ RSM‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Turbulence Specification Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-2-2-1‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫ﭘﺎرﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﺼﻮرت ﮐﻤﯿﺘﻬﺎي ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﻈﯿﺮ ‪  t  ، l ، I‬و رواﺑﻂ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در اﯾﻦ ﻗﺴﻤﺖ رواﺑﻂ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﮐﻪ اﻏﻠﺐ ﺗﻮﺳﻂ ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻧﯿﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ ،‬ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻘﺪار ﺑﻬﯿﻨﻪ ﻟﺰﺟﺖ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﺮاي ﻣﺪل اﺳﭙﺎﻻرت‪-‬آﻟﻤﺎراس‬
‫ﻣﻘﺪار ﺑﻬﯿﻨﻪ ﻟﺰﺟﺖ آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، ~ ،‬ﺑﺮاﺳﺎس ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،‬ﻣﻘﯿﺎس ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﺑﺼﻮرت راﺑﻄﻪ )‪ (7-3‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫)‪(7-3‬‬
‫‪u avg Il‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪~ ‬‬
‫اﮔﺮ از ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺮاي ﻣﺪل اﺳﭙﺎﻻرت‪-‬آﻟﻤﺎراس‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از راﺑﻄﻪ ﻓﻮق‬
‫ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻘﺪار ﻟﺰﺟﺖ آﺷﻔﺘﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬در ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ ،(7-3‬ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، l ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ )‪ (7-2‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻘﺮﯾﺐ ﻣﻘﺪار اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ آﺷﻔﺘﮕﯽ از ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫ﻣﻘﺪار ﺗﻘﺮﯾﺒﯽ اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ آﺷﻔﺘﻪ‪ ، k ،‬ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺟﺮﯾﺎن و ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، I ،‬ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-4‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫)‪(7-4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪u avg I 2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪k‬‬
‫اﮔﺮ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ‪ ،‬ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻣﻘﯿﺎس ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﯾﺎ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻧﺴﺒﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪاي ﺑﻪ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﻮﮐﻮﻟﯽ‪ ،‬ﺑﻌﻨﻮان‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از راﺑﻄﻪ )‪ (7-4‬ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﻣﻘﺎدﯾﺮ ‪ k‬و ‪ ، ‬ﺑﺠﺎي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺻﺮﯾﺢ اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻘﺮﯾﺐ ﻣﻘﺪار ﻧﺮخ اﺗﻼف آﺷﻔﺘﮕﯽ از ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻣﻘﯿﺎس ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫ﺑﺎ ﻣﻌﻠﻮم ﺑﻮدن ﻣﻘﯿﺎس ﻃﻮل آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ، l ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻧﺮخ اﺗﻼف آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،  ،‬را از ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-5‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﮐﺮد‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫)‪(7-5‬‬
‫‪k2‬‬
‫‪  C‬‬
‫‪l‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪ C ‬ﺛﺎﺑﺖ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه )ﺗﻘﺮﯾﺒﺎً ‪ (0.09‬در ﻣﺪل آﺷﻔﺘﮕﯽ اﺳﺖ‪ .‬اﮔﺮ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ وﯾﺎ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻣﻘﯿﺎس ﻃﻮل‬
‫آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،‬ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از راﺑﻄﻪ )‪ (7-5‬ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﻣﻘﺎدﯾﺮ ‪ k‬و ‪ ، ‬ﺑﺠﺎي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺻﺮﯾﺢ اﯾﻦ‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻘﺮﯾﺐ ﻣﻘﺪار ﻧﺮخ اﺗﻼف آﺷﻔﺘﮕﯽ از ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪاي ﺑﻪ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﮑﻮﻟﯽ‬
‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-6‬ﻣﯽﺗﻮان ﻧﺮخ اﺗﻼف آﺷﻔﺘﮕﯽ را ﺑﺮ ﺣﺴﺐ اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ ﻵﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻧﺴﺒﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪاي ﺑﻪ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﮑﻮﻟﯽ‪ ،‬ﺑﺪﺳﺖ آورد‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫)‪(7-6‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪k2  ‬‬
‫‪  C   t‬‬
‫‪‬‬
‫‪ C ‬ﺛﺎﺑﺖ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه )ﺗﻘﺮﯾﺒﺎً ‪ (0.09‬در ﻣﺪل آﺷﻔﺘﮕﯽ اﺳﺖ‪ .‬اﮔﺮ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻗﻄﺮ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ وﯾﺎ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ و ﻧﺴﺒﺖ ﻟﺰﺟﺖ‬
‫ﮔﺮداﺑﻪاي‪ ،‬ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از راﺑﻄﻪ )‪ (7-5‬ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﻣﻘﺎدﯾﺮ ‪ k‬و ‪ ، ‬ﺑﺠﺎي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺻﺮﯾﺢ اﯾﻦ‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻘﺮﯾﺐ ﻣﻘﺪار ﻧﺮخ اﺗﻼف آﺷﻔﺘﮓي ﺑﺮ اﺳﺎس زوال آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫‪1‬‬
‫ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي وﺿﻌﯿﺖ ﺗﻮﻧﻞ ﺑﺎد‪ ،‬ﮐﻪ ﻣﺪل در ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﺻﻔﺤﺎت ﻣﺸﺒﮏ )ﻫﺎﻧﯿﮑﻮم( ﯾﺎ ﺗﻮرﯾﻬﺎي ﺳﯿﻤﯽ )ﺷﺒﮑﻪ( ﻗﺮار دارد‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻧﺮخ اﺗﻼف‬
‫آﺷﻔﺘﮕﯽ را ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-7‬ﺗﻘﺮﯾﺐ زد‪.‬‬
‫‪kU ‬‬
‫‪L‬‬
‫)‪(7-7‬‬
‫‪‬‬
‫ﮐﻪ ‪ k‬ﺗﻘﺮﯾﺒﯽ از ﮐﺎﻫﺶ اﻧﺮژي آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻣﺴﯿﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ )ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺣﺪود ‪ %10‬از ﻣﻘﺪار اوﻟﯿﻪ اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ ﻓﺮض ﻣﯽﺷﻮد(‪ ، U  .‬ﺳﺮﻋﺖ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن و ‪ L‬ﻃﻮل ﻫﻢ راﺳﺘﺎ ﺑﺎ ﺟﻬﺖ داﻣﻨﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-7‬ﯾﮏ ﺗﻘﺮﯾﺐ ﺧﻄﯽ از ﻗﺎﻧﻮن ﺗﻮاﻧﯽ‪ 2‬ﺑﻮده ﮐﻪ در رﯾﻨﻮﻟﺪزﻫﺎي ﺑﺎﻻي‬
‫آﺷﻔﺘﮕﯽ اﯾﺰوﺗﺮوﭘﯿﮏ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻓﺮم دﻗﯿﻖ ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-7‬ﺑﺼﻮرت ‪ Uk x  ‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ روش‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪاي ﺑﻪ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﻠﮑﻮﻟﯽ ‪  t ‬ﻧﯿﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-6‬ﻧﯿﺰ ﭼﮏ‬
‫ﺷﻮد ﺗﺎ ﻣﻘﺪار آن ﺑﯿﺶ از اﻧﺪازه ﺑﺰرگ ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﮔﺮﭼﻪ ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﻄﻮر ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ از اﯾﻦ ﺗﻘﺮﯾﺐ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﯽﮐﻨﺪ‪ ،‬اﻣﺎ درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ در ﻣﺮز‬
‫ﺟﺮﯾﺎن آزاد‪ ،‬ﻧﺮخ اﺗﻼف و اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﺮخ اﺗﻼف آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻣﺮزﻫﺎي‬
‫ﺟﺮﯾﺎن آزاد‪ ،‬از اﯾﻦ ﺗﻘﺮﯾﺐ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد‪ .‬اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻧﯿﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-4‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫‪–Decaying Turbulence‬‬
‫‪1‬‬
‫‪–Power-Low‬‬
‫‪2‬‬
‫ﺗﺨﻤﯿﻦ ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺗﻨﺶ رﯾﻨﻮﻟﺪز‪ 1‬از اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫در ﻣﻮاﻗﻊ اﺳﺘﻔﺎده از ‪ 2RSM‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ‪ ،‬اﮔﺮ ﻣﻮﻟﻔﻪﻫﺎي ﺗﻨﺶ رﯾﻨﻮﻟﺪز ﺑﻄﻮر ﺻﺮﯾﺢ در ورودي ﺟﺮﯾﺎن ﻣﻌﻠﻮم ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان آﻧﺮا‬
‫ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه ﺑﺮاي اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،‬ﺗﻘﺮﯾﺐ زد‪ .‬از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﯾﮏ ﭘﺪﯾﺪه اﯾﺰوﺗﺮوﭘﯿﮏ ﻓﺮض ﺷﺪه‪ ،‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ راﺑﻄﻪ زﯾﺮ ﺑﺮ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﺣﺎﮐﻢ اﺳﺖ‪:‬‬
‫‪ui u j  0‬‬
‫)‪(7-8‬‬
‫و‬
‫‪2‬‬
‫‪u u  k‬‬
‫‪3‬‬
‫)‪(7-9‬‬
‫ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ‪ ،‬در ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﺑﺎﻻ‪  ،‬ﯾﮏ زﯾﺮ ﻧﻮﯾﺲ ﯾﮑﺘﺎﺳﺖ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺟﻤﻊ ﮐﺮدن ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎ ﺑﺮاﺳﺎس آن‪ ،‬اﻧﺠﺎم ﻧﻤﯽﺷﻮد‪ .‬در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده‬
‫از اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ ﯾﺎ ﺷﺪت آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ در ﻗﺴﻤﺖ ‪ ،Reynolds-Stress Specification Method‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ اﯾﻦ‬
‫روش ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺗﻨﺶ رﯾﻨﻮﻟﺪز اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪ 7-3‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر وردي ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻓﺸﺎر ﺳﯿﺎل در وردﯾﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن و ﺳﺎﯾﺮ ﺧﻮاص ﺳﺎﯾﺮ ﺧﻮاص اﺳﮑﺎﻟﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﮑﺎر ﻣﯽرود‪ .‬اﯾﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻫﻢ ﺑﺮاي‬
‫ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ و ﻫﻢ ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﻗﺎﺑﻞ اﺳﺘﻔﺎده اﺳﺖ‪ .‬در ﻣﻮاﻗﻌﯽ ﮐﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﯾﺎ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ وردي ﻣﻌﻠﻮم ﻧﺒﺎﺷﺪ اﻣﺎ ﻓﺸﺎرﻫﺎي‬
‫اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ و ﺳﮑﻮن ﺳﯿﺎل در وردي ﻣﺸﺨﺺ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر وردي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮع در ﺑﺴﯿﺎري از ﻣﻮارد ﻋﻤﻠﯽ ﻧﻈﯿﺮ ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي‬
‫داراي ﻧﯿﺮوي ﺷﻨﺎوري ﺻﺎدق اﺳﺖ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﺮز آزاد در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺧﺎرﺟﯽ ﯾﺎ ﺟﺮﯾﺎن در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‪ ،‬ﻧﯿﺰ ﺑﮑﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-3-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻗﯿﻖ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ و اﺳﮑﺎﻟﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎ از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎري ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ورودي ﻧﯿﺰ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪ .‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي ﻧﯿﺰ از ﻗﺎﻧﻮن ﻣﺴﺘﺜﻨﯽ ﻧﯿﺴﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر‬
‫ورودي ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫ﻓﺸﺎر ﮐﻞ )ﺳﮑﻮن (‬
‫‪3‬‬
‫‪–Reynolds Stress‬‬
‫‪1‬‬
‫‪–Reynolds Stress Model‬‬
‫‪2‬‬
‫‪–Total (Stagnation) Pressure‬‬
‫‪3‬‬
‫ دﻣﺎي ﮐﻞ )ﺳﮑﻮن(‬‫ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬‫ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬‫ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬‫ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ‪) 1‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ‪(2‬‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ‪) 3‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ ﻧﺴﺐ ﺣﺠﻤﯽ ﻓﺎزﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي(‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪.(7-3‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-3‬ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي‪.‬‬
‫ورودﯾﻬﺎي ﻓﺸﺎر و ﻫﺪ ﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫ﻣﯿﺪان ﻓﺸﺎر‪ ، p s ،‬و ﻓﺸﺎر ورودي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ‪ p s ،‬ﯾﺎ ‪ ، p0‬ﺷﺎﻣﻞ ﻫﺪ ﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‪  0 gx ،‬ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ رواﺑﻂ ﺑﯿﻦ‬
‫اﯾﻦ ﻓﺸﺎرﻫﺎ ﺑﺼﻮرت زﯾﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﯽﺷﻮد‪:‬‬
‫)‪(7-10‬‬
‫‪p s   0 gx  p s‬‬
‫‪–Progress Variable‬‬
‫‪1‬‬
‫‪–Premixed Combustion‬‬
‫‪2‬‬
‫‪–Discrete Phase‬‬
‫‪3‬‬
‫ﯾﺎ‬
‫‪p s‬‬
‫‪p‬‬
‫‪ 0 g  s‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫)‪(7-11‬‬
‫ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺑﺎﻻ‪ ،‬در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ‪ ،‬ﻫﺪ ﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ وارد ﺗﺮم ﻧﯿﺮوي وزﻧﯽ ﺷﺪه‪ ،     0 g ،‬و از ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻓﺸﺎر ﺧﺎرج ﻣﯽ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ورودﯾﻬﺎي ﻓﺸﺎر ﻧﺒﺎﯾﺪ ﺷﺎﻣﻞ ﻣﺸﺎر ﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺑﻮده و ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻓﺸﺎر‪ ، p s ،‬ﻧﺒﺎﯾﺪ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻓﺸﺎر ﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮏ را ﻧﺸﺎن دﻫﺪ‪.‬‬
‫ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻓﺸﺎرو دﻣﺎي ﺳﮑﻮن در ﻣﺮز ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﺳﮑﻮن ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ در ﮐﺎدرﻫﺎي ﻣﺘﻦ ‪ Gauge Total Pressure‬و ‪ Total Temperature‬ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن‪ ،‬ﻫﻤﺎن ﻓﺸﺎر ‪ Gauge‬ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﺸﺎر ﻣﺮﺟﻊ‪ 1‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه در ﭘﺎﻧﻞ ‪) Operating Condition‬ﺷﮑﻞ ‪(7-4‬‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ‪ ،‬ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ )‪ (7-12‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪(7-12‬‬
‫‪1‬‬
‫‪V‬‬
‫‪2‬‬
‫‪P0  ps ‬‬
‫و ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن از راﺑﻄﻪ زﯾﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪:‬‬
‫‪ 1‬‬
‫)‪(7-13‬‬
‫‪‬‬
‫‪  1 2 ‬‬
‫‪P0  ps 1 ‬‬
‫‪M ‬‬
‫‪2‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ﮐﻪ‬
‫‪ : P0‬ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن‬
‫‪ : ps‬ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫‪ : M‬ﻋﺪد ﻣﺎخ و‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ : ‬ﻧﺴﺒﺖ ﺣﺮارت وﯾﮋه ‪ C p Cv‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در ﺻﻮرت ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﺮﺧﺸﯽ و ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪ ،‬ﻣﻘﺪار ﺳﺮﻋﺖ‪ ، V ،‬در ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-12‬ﺷﺎﻣﻞ ﻣﺆﻟﻔﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﭼﺮﺧﺸﯽ ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪–Operating Pressure‬‬
‫‪1‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-4‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻓﺸﺎر ﻣﺮﺟﻊ‬
‫درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻣﺠﺎور ﻣﺮز ورودي ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﺷﺪ )ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل از روﺷﻬﺎي ﻗﺎﻟﺐ ﯾﺎ ﻗﺎﻟﺒﻬﺎي ﻣﺘﺤﺮك‪ ،2‬ﺳﻄﻮح اﺧﺘﻼط‪ 3‬و ﯾﺎ ﺷﺒﮑﻪﻫﺎي ﻟﻐﺰﺷﯽ‬
‫‪4‬‬
‫اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد(‪ ،‬در ﺣﻠﮕﺮ ‪ Segregated‬ﻣﯽﺗﻮان از ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﯿﻮن ﻣﻄﻠﻖ ﯾﺎ ﻧﺴﺒﯽ ﺑﺮاي ﺳﺮﻋﺖ ﯾﺎ ﻋﺪد ﻣﺎخ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ در ﺣﻠﮕﺮ‬
‫‪ Coupled‬ﺗﻨﻬﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﯿﻮن ﻣﻄﻠﻖ اﻣﮑﺎنﭘﺬﯾﺮ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫در ﻧﺮم اﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬دو روش ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي ﻓﺸﺎر ورودي وﺟﻮد دارد‪ .‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز ورودي و ﺗﻌﺮﯾﻒ‬
‫ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺑﺮدار ﯾﮑﻪ ﻣﺤﻮرﻫﺎي ﻣﺨﺘﺼﺎت روﺷﻬﺎي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﻬﺘﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي ﻓﺸﺎر ورودي ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در روش اول ﮐﺎﻣﻼً ﻣﺸﺨﺺ اﺳﺖ ﮐﻪ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز‪ ،‬وارد داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﻣﺎ روش دوم ﺑﺎﯾﺪ ﻧﻮع دﺳﺘﮕﺎه ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﻧﯿﺰ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬دﺳﺘﮕﺎهﻫﺎي ﻣﺨﺘﺼﺎت‬
‫ﮐﺎرﺗﺰﯾﻦ‪ ،‬اﺳﺘﻮاﻧﻪاي و اﺳﺘﻮاﻧﻪاي ﻣﺤﻠﯽ در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺨﺎﻃﺮ داﺷﺖ ﮐﻪ در ﺣﻠﮕﺮ ‪ Segregated‬ﻣﯽﺗﻮان‬
‫از ﻫﺮ دو ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﯿﻮن ﻣﻄﻠﻖ و ﻧﺴﺒﯽ ﺑﺮاي ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد در ﺣﺎﻟﯿﮑﻪ در ﺣﻠﮕﺮ ‪ Coupled‬ﺗﻨﻬﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﯿﻮن ﻣﻄﻠﻖ‬
‫اﻣﮑﺎنﭘﺬﯾﺮ اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﻣﺮاﺣﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ﻓﺸﺎر وردي ﺑﺼﻮرت زﯾﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪:‬‬
‫‪ -1‬ﻧﻮع روش ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Direction Specification Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ -2‬ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﺮﺧﺶ ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪ ،‬در ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Normal to Boundary‬ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻘﺪار ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻣﻤﺎﺳﯽ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ورودي در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Tangential Component of Flow Direction‬وارد ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي دو ﺑﻌﺪي و ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﺑﻪ وارد ﮐﺮدن‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺿﺎﻓﯽ دﯾﮕﺮ‪ ،‬ﻧﯿﺎزي ﻧﯿﺴﺖ‪.‬‬
‫‪ -3‬در ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Direction Vector‬ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺳﻪ ﺑﻌﺪي‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﻧﻮع ﺳﯿﺴﺘﻢ دﺳﺘﮕﺎه ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه و ﺳﭙﺲ ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي‬
‫ﺑﺮدار ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ ،‬ﺑﻄﻮرﯾﮑﻪ ﺑﺮدار ﺟﻬﺖ ﯾﮏ ﺑﺮدار واﺣﺪ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻓﺮم ﮐﻠﯽ ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺑﺮدار ﺑﺮاي ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت اﺳﺘﻮاﻧﻪاي در ﺷﮑﻞ )‪( 7-5‬‬
‫ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ ﺑﺮاي ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ در آﻧﻬﺎ از ﻗﺎﻟﺒﻬﺎي ﻣﺮﺟﻊ ﻣﺘﺤﺮك ﯾﺎ ﺷﺒﮑﻪﻫﺎي ﻟﻐﺰﺷﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه‪ ،‬ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ اﻧﺘﻘﺎل ﯾﺎ دوران ﺑﺎﯾﺪ ﺟﻬﺖ اﻧﺘﻘﺎل و دوران و‬‫ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺮﮐﺰ دوران در ﭘﺎﻧﻠﻬﺎي ‪ Fluid‬ﯾﺎ ‪) Solid‬ﺑﺨﺸﻬﺎي ‪ (7-17.18‬ﻧﯿﺰ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ -‬ﺟﻬﺘﻬﺎ در ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت اﺳﺘﻮاﻧﻪاي از ﻫﻤﺎن ﻗﺎﻧﻮن دﺳﺖ راﺳﺖ ﺗﺒﻌﯿﺖ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪–Moving (Multiple) Reference Frame‬‬
‫‪2‬‬
‫‪–Mixing Planes‬‬
‫‪3‬‬
‫‪–Sliding Mesh‬‬
‫‪4‬‬
‫‪-‬‬
‫اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻣﺤﻠﯽ ﺑﺮاي ﻣﺴﺌﻠﯽ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي ورودي آن‪ ،‬از ﻣﺤﻮرﻫﺎي دوران ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ ،‬ﺑﺴﯿﺎر ﻣﻔﯿﺪ‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-5‬وﺿﻌﯿﺖ و ﺟﻬﺖ ﻗﺮارﮔﯿﺮي ﻣﻮﻟﻔﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺳﯿﺴﺘﻢ اﺳﺘﻮاﻧﻪاي در‬
‫داﻣﻨﻪﻫﺎي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ‪ 2‬و ﺳﻪ ﺑﻌﺪي و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ )ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ (Supersonic/Initial Gauge Pressure‬در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺎﻓﻮق ﺻﻮت اﺳﺖ ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺣﺪس اوﻟﯿﻪ ﺑﺮاي آﻧﺎﻟﯿﺰ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺑﺮاﺳﺎس ﻓﺸﺎر ورودي اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺨﺎﻃﺮ داﺷﺖ ﮐﻪ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﺸﺎر ﻣﺮﺟﻊ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‪ ،‬ﻧﺒﺎﯾﺪ ﻓﺸﺎر ﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻣﻨﻈﻮر ﺷﻮد‪.‬‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬از ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه‪ ،‬ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي زﯾﺮ ﺻﻮت ﺻﺮﻓﻨﻈﺮ ﻣﯽﺷﻮد‪ ،‬ﭼﺮاﮐﻪ در اﯾﻨﺤﺎﻟﺖ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﮑﻮن‪ ،‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺣﺪس اوﻟﯿﻪ ﺑﺮاي آﻧﺎﻟﯿﺰ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺑﺮاﺳﺎس ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي اﻧﺠﺎم ﺷﻮد‪ ،‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬
‫ﻣﻘﺎدﯾﺮ اوﻟﯿﻪ‪ ،‬از ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ ،Supersonic/Initial Gauge Pressure‬ﺑﻬﻤﺮاه ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﮑﻮن‪ ،‬ﻃﺒﻖ رواﺑﻂ اﯾﺰﻧﺘﺮوﭘﯿﮏ )ﺑﺮاي‬
‫ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ( و ﯾﺎ ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ ﺑﺮﻧﻮﻟﯽ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ( اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ در ورودي ﺟﺮﯾﺎن زﯾﺮ ﺻﻮت‪ ،‬ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻓﺸﺎر‬
‫اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻋﺪد ﻣﺎخ ورودي )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ( ﯾﺎ ﺳﺮﻋﺖ ورودي )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ( ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه و در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ‬
‫‪ ،Supersonic/Initial Gauge Pressure‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ‬
‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ را در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﺮد‪ .‬اﻧﻮاع ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮاي‬
‫رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻗﺴﻤﺖ )‪ (7-3-1‬ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﭘﺎرﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻧﯿﺰ در ﺑﺨﺶ )‪ (7-2‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-3-2‬ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت در ﻣﺮز ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫رﻓﺘﺎر ﻣﺮز ﻓﺸﺎر ورودي در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺼﻮرت اﻓﺖ آزاد اﻧﺘﻘﺎل‪ 1‬از ﺷﺮاﺋﻂ ﺳﮑﻮن ﺑﻪ ﺷﺮاﺋﻂ ورودي ﻣﻄﺮح ﺷﻮد‪ .‬در ﺟﺮﯾﺎن ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ اﯾﻦ‬
‫ﻣﻮرد ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از رواﺑﻂ اﯾﺰﻧﺘﺮوﭘﯿﮏ و ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﺑﺮﻧﻮﻟﯽ ﺻﻮرت ﻣﯽﮔﯿﺮد‪.‬‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺟﺮﯾﺎن ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ در ﻣﺮزﻫﺎي ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫ﺑﺎ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن‪ ، P0 ،‬و ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‪ ، ps ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ ﺑﺮﻧﻮﻟﯽ )ﻣﻌﺎدﻟﻪ ‪ (7-14‬ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ورودي را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬
‫ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪1 2‬‬
‫‪v‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪(7-14‬‬
‫‪P0  ps ‬‬
‫ﺑﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﻧﺪازه ﺳﺮﻋﺖ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﻌﻠﻮم ﺑﻮدن ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن )ﮐﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯽﺷﻮد(‪ ،‬ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﻧﯿﺰ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻣﻘﺪار دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬ﺷﺎرﻫﺎي ﻣﻤﻨﺘﻢ‪ ،‬اﻧﺮژي و ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻧﯿﺰ ﺑﺎ ﻣﻌﻠﻮم ﺑﻮدن ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ‪ ،‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮده و ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺗﺎﺑﻌﯽ از دﻣﺎ ﯾﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ اﺳﺖ‪ .‬ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي‬
‫ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺶ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ( ﺑﺼﻮرت ﺷﺮط ورودي ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﮔﺮ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺑﮕﻮﻧﻪاي ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن از ﻣﺮز ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫ﺧﺎرج ﻣﯽﺷﻮد‪ ،‬از ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﺑﺼﻮرت ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﮐﻢ ﺑﺮ ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي‬
‫ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ‪ ،‬ﻣﻘﺪار دﻣﺎي ﺳﮑﻮن ﺑﺎ دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺑﺮاﺑﺮ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺟﺮﯾﺎن ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ در ﻣﺮزﻫﺎي ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ از رواﺑﻂ اﯾﺰﻧﺘﺮوﭘﯿﮏ ﺑﺮاي ارﺗﺒﺎط دادن ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن‪ ،‬ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ و ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ورودي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﮔﺮ در‬
‫ﻣﺮز ﻓﺸﺎر ورودي‪ ،‬ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن‪ p0 ،‬و ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ‪ ps‬ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-15‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي‬
‫ﻫﻤﺴﺎﯾﻪ ﻣﺮز ورودي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫)‪(7-15‬‬
‫‪p0  pop    1 2   1‬‬
‫‪ 1‬‬
‫‪M ‬‬
‫‪ps  pop ‬‬
‫‪2‬‬
‫‪‬‬
‫ﮐﻪ‬
‫)‪(7-16‬‬
‫‪v‬‬
‫‪v‬‬
‫‪‬‬
‫‪c‬‬
‫‪RTs‬‬
‫‪M ‬‬
‫‪–Loss-Free Translation‬‬
‫‪1‬‬
‫و ‪ c‬ﺳﺮﻋﺖ ﺻﻮت‪ ،‬و ‪   C p Cv‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﻓﺸﺎرﻫﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي ﻓﺸﺎرﻫﺎي ﻧﺴﺒﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﺸﺎر ﻣﺮﺟﻊ‪ ، pop ،‬اﺳﺖ‪ ،‬ﻟﺬا ﻓﺸﺎر ﻣﺮﺟﻊ ﻧﯿﺰ‬
‫در رواﺑﻂ اﯾﺰﻧﺘﺮوﭘﯿﮏ ﻣﻨﻈﻮر ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬از ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻓﺸﺎرﻫﺎي ﺳﮑﻮن و اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه در ﻣﺮز ورودي‪ ،‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ورودي اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎ ﻣﻌﻠﻮم ﺑﻮدن ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن در ورود‪ ،‬ﻣﺆﻟﻔﻬﺎي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﻧﯿﺰ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ‪ ،‬ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺳﯿﺎل از ﻗﺎﻧﻮن ﮔﺎزﻫﺎي اﯾﺪهآل )ﻣﻌﺎدﻟﻪ ‪ (6-17‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫‪   ps  pop  RTs‬‬
‫)‪(7-17‬‬
‫اﮔﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺶ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺛﺎﺑﺖ ﮔﺎزﻫﺎ‪ ، R ،‬ﺑﺮاﺳﺎس ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﮐﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮔﺮدد(‬
‫ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪ .‬دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻧﯿﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-18‬و ﺑﺎ ﻣﻌﻠﻮم ﺑﻮدن دﻣﺎي ﺳﮑﻮن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫)‪(7-18‬‬
‫‪T0‬‬
‫‪ 1 2‬‬
‫‪ 1‬‬
‫‪M‬‬
‫‪Ts‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ 7-4‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺮﻋﺖ و ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ورود اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﺧﻮاص‬
‫ﺳﮑﻮن ﺳﯿﺎل ﺛﺎﺑﺖ ﻧﺒﻮده ﺑﻠﮑﻪ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار و ﺗﻮزﯾﻊ ﺳﺮﻋﺖ در ورودي ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬از اﯾﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ‬
‫اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﭼﺮاﮐﻪ در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﺷﺮاﺋﻂ ﺳﮑﻮن ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﻫﺮ اﻧﺪازهاي اﻓﺰاﯾﺶ ﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﻄﻮرﯾﮑﻪ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﮐﺴﺐ ﻧﺘﺎﯾﺞ‬
‫ﻏﯿﺮﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ در ﻣﻮاردي از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﺑﻌﻨﻮان ﺷﺮط ﻣﺮزي در ﺧﺮوج ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد )در اﯾﻨﺼﻮرت از‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﻧﻘﺸﯽ در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻧﺪارد(‪ .‬در ﭼﻨﯿﻨﯽ ﻣﻮاردي ﺑﺎﯾﺪ از ﺻﺤﺖ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﺟﺮﯾﺎن در ﺗﻤﺎم داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﻣﻄﻤﺌﻦ ﺑﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-4-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‬
‫در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻗﯿﻖ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ و اﺳﮑﺎﻟﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎ از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎري ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪،‬‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ورودي در ﻣﺮز ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫ﻣﻘﺪار ﺳﺮﻋﺖ و ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﯾﺎ ﻣﻘﺪار ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ‬
‫ﺳﺮﻋﺖ ﭼﺮﺧﺶ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي دو ﺑﻌﺪي ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﭼﺮﺧﺶ(‬
‫دﻣﺎ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﻧﺮژي(‬
‫ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﺣﻠﮕﺮ ‪(Coupled‬‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬
‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬‫ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ ﻧﺴﺐ ﺣﺠﻤﯽ ﻓﺎزﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي(‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪.(7-6‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-6‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺮﻋﺖ‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان از ﯾﮑﯽ از ﺳﻪ روش زﯾﺮ در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ ،Velocity Specification Method‬اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد‪:‬‬
‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫ﻣﻘﺪار ﺳﺮﻋﺖ در ﺟﻬﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز ورودي؛ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪Magnitude Normal to Boundary‬‬
‫‪Magnitude,‬‬
‫ﻣﻘﺪار ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ؛ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪Components‬‬
‫ﻣﻘﺪار ﺳﺮﻋﺖ و ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺑﺮدار واﺣﺪ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن؛ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪Magnitude and Direction‬‬
‫ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Reference Frame‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي )ﺷﮑﻞ ‪ (7-6‬ﺑﺮاي اﻧﺘﺨﺎب ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﯿﻮن ﻣﻄﻠﻖ ﯾﺎ ﻧﺴﺒﯽ‪،‬‬
‫ﺑﮑﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎب ﯾﮑﯽ از ﮔﺰﯾﻨﻪﻫﺎي ‪ Components‬و ﯾﺎ ‪ ،Magnitude and Direction‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻧﻮع ﺳﯿﺴﺘﻢ دﺳﺘﮕﺎه‬
‫ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﯿﺰ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد‪ .‬ﺟﺰﺋﯿﺎت ﺑﯿﺸﺘﺮ در ﻣﻮرد وﯾﮋﮔﯿﻬﺎي ﺳﯿﺴﺘﻤﻬﺎي دﺳﺘﮕﺎه ﻣﺨﺘﺼﺎت در ﻗﺴﻤﺖ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن)‪ (7-3-1‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده‬
‫ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري و ﭼﺮﺧﺸﯽ اﺳﺖ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﺳﺮﻋﺖ زاوﯾﻪاي را ﻧﯿﺰ در ﻣﺮز ورودي ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮد‪ .‬ﺑﺎ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺮﻋﺖ‬
‫زاوﯾﻪاي‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻤﺎﺳﯽ در ﻫﺮ ﻧﻘﻄﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ ‪ r‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ‪ ، ‬ﺳﺮﻋﺖ زاوﯾﻪاي و ‪ r‬ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺗﺎ ﻣﺤﻮر دوران ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ‬
‫اﮔﺮ ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﻧﺮژي ﻧﯿﺰ ﺟﺰء ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﮐﻢ ﺑﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ دﻣﺎ را ﻧﯿﺰ در ﻣﺮز ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮد‪ .‬دﻣﺎي ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﻫﻤﺎن دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Temprature‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ از ﺣﻠﮕﺮ ‪ Coupled‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻓﺸﺎر‬
‫اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺧﺮوﺟﯽ در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Outflow Gauge Pressure‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﻧﯿﺰ وارد ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ را در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﺮد‪ .‬اﻧﻮاع ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮاي رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺨﺘﻠﻒ در‬
‫ﻗﺴﻤﺖ )‪ (7-4-1‬ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﭘﺎرﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻧﯿﺰ در ﺑﺨﺶ )‪ (7-2‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-4-2‬ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‬
‫ﺑﺎ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ورودي و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ‬
‫ورودي‪ ،‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬ﺷﺎرﻫﺎي ﻣﻤﻨﺘﻢ‪ ،‬اﻧﺮژي و ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺶ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ( اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي در اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻣﺠﺎور ﻣﺮز ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ )‪ (7-19‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺘﻪ ﮐﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﺆﻟﻔﻪ‬
‫ﺳﺮﻋﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز ورودي‪ ،‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬ﻣﻨﻈﻮر ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪m   v.dA‬‬
‫)‪(7-19‬‬
‫ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ در ﺑﻌﻀﯽ از ﻣﺴﺎﺋﻞ‪ ،‬از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﻧﯿﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد‪ .‬ﻣﺜﻼً‬
‫در ﻣﺮزﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺸﺨﺺ اﺳﺖ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان از اﯾﻦ روش ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺟﺮﯾﺎن در ﺧﺮوج‪ ،‬ﺑﻬﺮه ﺟﺴﺖ‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ‬
‫ﺣﺎﻟﺘﻬﺎﯾﯽ ﺑﺎﯾﺪ از ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﮐﺎﻣﻞ ﺟﺮﯾﺎن در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﻣﻄﻤﺌﻦ ﺑﻮد‪ .‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ روش در ﺣﻠﮕﺮ ‪ ،Segrigated‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﻣﻘﺪار ﺷﺮط‬
‫ﻣﺮزي را ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي ﻣﺆﻟﻔﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬در ﻧﻈﺮ ﻣﯽﮔﯿﺮد‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬در‬
‫ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت دﺧﺎﻟﺖ داده ﻧﻤﯽﺷﻮد‪ .‬در ﻋﻮض ﺗﻤﺎﻣﯽ ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﺑﺠﺰ ﻣﺆﻟﻔﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﺑﺮاي اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﺑﺎﻻدﺳﺖ ﻣﺮز‬
‫ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-5‬ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ورودي ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺎر ﺟﺮﻣﯽ‪ ،‬در ﻣﺮز ورودي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن در ﻣﺮز ورودي ﺑﻄﻮر ﻣﺤﻠﯽ ﺑﺮاي رﺳﯿﺪن ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺘﯽ‬
‫ﮐﻪ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه را ارﺿﺎء ﮐﻨﺪ‪ ،‬ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬اﯾﻦ روﻧﺪ ﺑﺮﺧﻼف روﻧﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي اﺳﺖ‪ .‬در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ ﺗﻄﺒﯿﻖ‬
‫دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ و اﻧﺮژي ﻣﻬﻤﺘﺮ از ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن در ﻣﺮز ورودي ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬از ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ‬
‫ﯾﮏ ﺟﺖ ﺧﻨﮏ ﮐﻨﻨﺪه ﮐﻮﭼﮏ ﺑﻪ ﺟﺮﯾﺎن اﺻﻠﯽ وارد ﻣﯽﺷﻮد ﺑﻄﻮرﯾﮑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن اﺻﻠﯽ ﺑﺮاﺳﺎس اﺧﺘﻼف ﻓﺸﺎر در ورود و ﺧﺮوج داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪ ،‬در ﻣﺮز ورودي ﺟﺖ‪ ،‬از ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﺗﻨﻈﯿﻢ ﻓﺸﺎر ﮐﻞ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﺑﺎﻋﺚ ﮐﻨﺪﺗﺮ ﺷﺪن روﻧﺪ ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ اﮔﺮ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي‬
‫و دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺟﺰء ﮔﺰﯾﻨﻪﻫﺎي ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در‬
‫ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ‪ ،‬ﻧﯿﺎزي ﺑﻪ ﺑﮑﺎرﮔﯿﺮي ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﭼﺮاﮐﻪ ﺑﺎ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮدن ﭼﮕﺎﻟﯽ‪ ،‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ ورودي ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ‬
‫ورودي ﺟﺮﯾﺎن را ﺛﺎﺑﺖ ﻧﮕﻪ ﻣﯽدارد‪.‬‬
‫‪ 7-5-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‬
‫در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻗﯿﻖ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ و اﺳﮑﺎﻟﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎ از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎري ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪،‬‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ورودي در ﻣﺮز دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫ ﻣﻘﺪار دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‬‫ دﻣﺎي ﺳﮑﻮن‬‫ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬‫ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬‫ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬‫ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪.(7-7‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-7‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﯾﺎ ﺷﺎر ﺟﺮﻣﯽ ورودي‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﯽﺗﻮان ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﯾﺎ ﺷﺎر ﺟﺮﻣﯽ ورودي را ﺑﻌﻨﻮان ﺷﺮط ﻣﺮزي ورودي وارد ﮐﺮد‪ .‬اﻧﺘﺨﺎب ﻧﻮع ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺟﺮم ورودي‪ ،‬ﺑﻪ روﺷﻬﺎي‬
‫ﻓﻮق‪ ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮔﺰﯾﻨﻪﻫﺎي ‪ Mass Flux ، Mass flow Rate‬وﯾﺎ ‪) Mass Flux With Average Mass Flux‬ﻧﺴﺨﻪ ‪ 6‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﺑﺮاي‬
‫ﺣﺎﻟﺘﻬﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺷﺎر ﺟﺮﻣﯽ در ﻣﺮز ورودي ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ ﻧﯿﺴﺖ(در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ ،Mass Flow Specification Method‬اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در ﺻﻮرت‬
‫اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ ،Mass Flow Rate‬ﻻزﻣﺴﺖ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﺑﺮ ﻣﺴﺎﺣﺖ ﻣﺮز ورودي ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺷﺪه و ﻣﻘﺪار ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه ﺑﺼﻮرت ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي در‬
‫ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Mass Flow-Rate‬وارد ﺷﻮد‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﻣﯽﺗﻮان دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ )ﻧﻪ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ( را ﺑﺼﻮرت ﭘﺮوﻓﺎﯾﻞ ﻧﯿﺰ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺼﻮرت زﯾﺮ ﻋﻤﻞ ﻧﻤﻮد‪.‬‬
‫‪-1‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪-3‬‬
‫‪-4‬‬
‫‪-5‬‬
‫‪-6‬‬
‫روش ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺎر ورودي در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ ،Mass Flow Specification Method‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪.‬‬
‫در ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪) Mass Flow-Rate‬ﭘﯿﺶ ﻓﺮض(‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ ﺑﺮاي ﻣﺴﺎﺋﻞ‬
‫ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪ ،‬ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﻫﻤﺎن ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺑﻪ ﮐﻞ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ ،Mass Flux‬ﺑﺎﯾﺪ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ در ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪،‬‬
‫دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺑﻪ ‪ 1‬رادﯾﺎن ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﻧﻪ ﮐﻞ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪.‬‬
‫در ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ ،Mass Flux With Average Mass Flux‬ﺑﺎﯾﺪ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ و ﻣﺘﻮﺳﻂ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ در ﮐﺎدرﻫﺎي ﻣﺘﻦ ‪Mass Flux‬‬
‫و ‪ Average Mass Flux‬وارد ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ در ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺑﻪ ‪ 1‬رادﯾﺎن ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‬
‫ﻧﻪ ﮐﻞ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪.‬‬
‫ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻣﺎي ﺳﮑﻮن و ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ‬
‫در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ دﻣﺎي ﺳﮑﻮن در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Total Temprature‬وارد ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ در‬
‫ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Supersonic/Initial Gauge Pressure‬ﻣﻨﻈﻮر ﮔﺮدد‪ .‬در ﻣﺴﺎﺋﻞ زﯾﺮ ﺻﻮت‪ ،‬از ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه در روﻧﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺻﺮﻓﻨﻈﺮ‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺣﺪس اوﻟﯿﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ﺷﺮط ﻣﺮزي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي اﻧﺠﺎم ﺷﻮد‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از رواﺑﻂ اﯾﺰﻧﺘﺮوﭘﯿﮏ و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻓﺸﺎر‬
‫اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﮑﻮن‪ ،‬ﻣﻘﺪار ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺑﺎﯾﺪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﺸﺎر ﻣﺮﺟﻊ‬
‫ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه در ﭘﺎﻧﻞ ‪ ،Operating Condition‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ‬
‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ را در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮم ورودي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﺮد‪ .‬اﻧﻮاع ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮاي‬
‫رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻗﺴﻤﺖ )‪ (7-3-1‬ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﭘﺎرﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻧﯿﺰ در ﺑﺨﺶ )‪ (7-2‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-5-2‬ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻣﺤﺴﺒﺎت در ﻣﺮز دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‬
‫ﺑﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﺑﻮدن دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ در ﻣﺮز ورودي‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺑﺎ ﻣﻌﻠﻮم ﺷﺪن ﻣﯿﺰان ﺳﺮﻋﺖ‪ ،‬ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪ .‬در‬
‫ﻫﺮ ﺗﮑﺮار ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﺮﻋﺖ ﻃﻮري ﺗﺼﺤﯿﺢ ﻣﯽ ﮔﺮدد ﮐﻪ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه در ورودي ﺟﺮﯾﺎن ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻤﺎﻧﺪ‪ .‬از ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‪،‬‬
‫ﻓﺸﺎرﻫﺎي ﺳﮑﻮن و اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﺮﻋﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫دو روش ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﻘﺪار ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ وﺟﻮد دارد‪ .‬روش اول ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﮐﻞ‪ ،‬‬
‫‪ ، m‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در روش دوم‪ ،‬از ﺷﺎر دﺑﯽ‬
‫ﺟﺮﻣﯽ در واﺣﺪ ﺳﻄﺢ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﮔﺮ ﻧﺮخ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ﮐﻞ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﻌﻠﻮم ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬آﻧﮕﺎه ﺷﺎر دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ در واﺣﺪ‬
‫ﺳﻄﺢ از راﺑﻄﻪ )‪ (7-20‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫)‪(7-20‬‬
‫‪m‬‬
‫‪A‬‬
‫‪v ‬‬
‫در ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ‪ ، v‬ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻘﺪار ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز ﺳﺮﻋﺖ ورودي‪ ،‬ﻣﻨﻈﻮر ﮔﺮدد‪ .‬ﻃﺮﯾﻖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﭼﮕﺎﻟﯽ‪ ،‬ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ از‬
‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﮔﺎز ﮐﺎﻣﻞ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ ﯾﺎ ﺧﯿﺮ‪ ،‬ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪.‬‬
‫آﻧﺎﻟﯿﺰ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺑﺮاي ﮔﺎزﻫﺎي ﮐﺎﻣﻞ‬
‫اﮔﺮ ﺳﯿﺎل ﯾﮏ ﮔﺎز اﯾﺪهال ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺑﺮاﺳﺎس ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد )‪ .(7-21‬اﮔﺮ ﺟﺮﯾﺎن در ورود‪ ،‬ﻣﺎﻓﻮق ﺻﻮت ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻓﺸﺎر‬
‫اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻫﻤﺎن ﻣﻘﺪاري در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدﯾﺪ‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺟﺮﯾﺎن در ورود‪ ،‬زﯾﺮ ﺻﻮت ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬آﻧﮕﺎه ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ از‬
‫اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﺳﻄﺢ ورودي ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫)‪(7-21‬‬
‫‪p  RT‬‬
‫دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺑﺮاﺳﺎس اﻧﺘﺎﻟﭙﯽ ﮐﻞ در ﻣﺮز ورودي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﻧﺘﺎﻟﭙﯽ ﮐﻞ ﻧﯿﺰ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دﻣﺎي ﺳﮑﻮن ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي در ﻧﻈﺮ‬
‫ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻣﻌﯿﻦ‪ ،‬ﭼﮕﺎﻟﯽ ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ )‪ (7-21‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫آﻧﺎﻟﯿﺰ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎي ﺟﺮﻣﯽ ورودي ﺑﺮاي ﺳﯿﺎﻟﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ‬
‫در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ از ﮔﺎزﻫﺎي ﻏﯿﺮ‪-‬اﯾﺪهال ﯾﺎ ﻣﺎﯾﻌﺎت ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻫﻤﺎن ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮاي اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺘﻬﺎ‪ ،‬ﭼﮕﺎﻟﯽ‬
‫ﺑﺮاﺳﺎس ﺗﺎﺑﻌﯽ از دﻣﺎ ﯾﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺶ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ( ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﻧﯿﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ )‪ (7-20‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺷﺎر در ﻣﺮز دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ ورودي‬
‫ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻤﺎم ﺷﺎرﻫﺎ‪ ،‬از ﺷﺎر ﺳﺮﻋﺖ‪ ، v ،‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺷﺎر ﺟﺮﻣﯽ ‪ ، v‬و ﺷﺎر اﻧﺮژي ﺟﻨﺒﺸﯽ آﺷﻔﺘﮕﯽ ‪kv‬‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬اﯾﻦ ﺷﺎرﻫﺎ ﺑﻌﻨﻮان ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺑﺮاي ﻣﻌﺎدﻻت ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ در ﻃﯽ ﺣﻞ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-6‬ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ درﯾﭽﻪ ﺑﺎ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﻣﺸﺨﺺ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﯾﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﺎﯾﺪ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ‬
‫درﯾﭽﻪ‪ ،‬ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﻣﺤﯿﻂ در ورودي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻣﻌﻠﻮم ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺸﺮﯾﺢ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-6-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي‬
‫ﻣﺠﺪداً ﯾﺎد آوري ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻗﯿﻖ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ و اﺳﮑﺎﻟﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎ از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎري ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺴﺘﻪ‬
‫ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ورودي در ﻣﺮز درﯾﭽﻪ ورودي ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي‬
‫ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن )ﮐﻞ(‬‫ دﻣﺎي ﺳﮑﻮن )ﮐﻞ(‬‫ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬‫ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬‫ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬‫ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ ﻧﺴﺐ ﺣﺠﻤﯽ ﻓﺎزﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي(‬‫ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪ .(7-8‬در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﺗﻨﻬﺎ در ﻣﻮرد ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﺗﻮﺿﯿﺤﺎﺗﯽ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-8‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ‬
‫در ﻣﺪل درﯾﭽﻪ ورودي‪ ،‬درﯾﭽﻪ ﺑﯿﻨﻬﺎﯾﺖ ﻧﺎزك ﻓﺮض ﺷﺪه و ﮐﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر درون آن‪ ،‬ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﻫﺪ دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﺳﯿﺎل و ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه‬
‫ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ‪ ،‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬راﺑﻄﻪ ﺑﯿﻦ ﮐﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر و ﻣﺆﻟﻔﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ درﯾﭽﻪ‪ ، v ،‬ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-22‬اﺳﺖ‪.‬‬
‫)‪(7-22‬‬
‫‪1 2‬‬
‫‪v‬‬
‫‪2‬‬
‫‪p  k L‬‬
‫ﮐﻪ ‪ ‬ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺳﯿﺎل و ‪ k L‬ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﺑﺪون ﺑﻌﺪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﮐﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر‪ ، p ،‬در ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺖ‪ ،‬ﻟﺬا درﯾﭽﻪ ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻣﺎﻧﻊ ﺣﺘﯽ در‬
‫ﺣﺎﻟﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ‪ ،‬ﻇﺎﻫﺮ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﻣﯽﺗﻮان ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ را ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻋﺪد ﺛﺎﺑﺖ ﯾﺎ ﺗﺎﺑﻊ ﭼﻨﺪ ﺟﻤﻠﻪاي از ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ورودي در‬
‫ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪ .‬ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Loss-Coefficient‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-7‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ ﻓﻦ ﺑﺎ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر ﻣﺸﺨﺺ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﯾﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﺎﯾﺪ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر ﻓﻦ‪ ،‬ﺟﻬﺖ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﻣﺤﯿﻂ در ورودي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻣﻌﻠﻮم ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺸﺮﯾﺢ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-7-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي‬
‫ﻣﺠﺪداً ﯾﺎد آوري ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻗﯿﻖ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ و اﺳﮑﺎﻟﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎ از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎري ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺴﺘﻪ‬
‫ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ورودي در ﻣﺮز ﻓﻦ ورودي ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫ ﻓﺸﺎر ﺳﮑﻮن )ﮐﻞ(‬‫ دﻣﺎي ﺳﮑﻮن )ﮐﻞ(‬‫ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬‫ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬‫ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬‫ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ ﻧﺴﺐ ﺣﺠﻤﯽ ﻓﺎزﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي(‬‫ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪.(7-9‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر‬
‫در ﻣﺪل ﻓﻦ ورودي‪ ،‬ﻓﻦ ﺑﯿﻨﻬﺎﯾﺖ ﻧﺎزك ﻓﺮض ﺷﺪه و ﭘﺮش ﻓﺸﺎر درون آن‪ ،‬ﺑﺼﻮرت ﺗﺎﺑﻌﯽ از ﺳﺮﻋﺖ ﻋﺒﻮري از ﻓﻦ‪ ،‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬در ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ‪ ،‬ﻓﻦ ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ و ﺑﺎ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ رﻓﺘﺎر ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﻣﯽﺗﻮان ﭘﺮش ﻓﺸﺎر را ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻋﺪد ﺛﺎﺑﺖ ﯾﺎ ﺗﺎﺑﻊ ﭼﻨﺪ ﺟﻤﻠﻪاي از‬
‫‪) Pressure-Jump‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-9‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪Pressure‬‬
‫ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ورودي در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪ .‬ﭘﺮش ﻓﺸﺎر در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-9‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي‪.‬‬
‫‪ 7-8‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي‬
‫ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﮐﺎرﺑﺮد دارد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪ ،‬ﺑﺼﻮرت ﻣﺤﻠﯽ ﻣﺎﻓﻮق ﺻﻮت ﺷﻮد‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ اﺳﺘﻔﺎدهاي‬
‫ﻧﮑﺮده ﺑﻠﮑﻪ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ را ﺑﺎ روش ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﻋﻼوه ﺑﺮاﯾﻦ ﺗﻤﺎم ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﻧﯿﺰ ﺑﺎ ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ )ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺸﺘﯽ( را ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺗﻮان در ﻣﺮز ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﺮد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﺑﻄﻮر‬
‫ﺻﺤﯿﺢ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ ﺣﻞ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﻪ ﻣﺸﮑﻼت ﺑﺴﯿﺎر ﮐﻤﺘﺮي ﺑﺮﺧﻮرد ﻣﯽﮐﻨﺪ و ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ روﻧﺪ ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ ﺑﺴﯿﺎر ﺑﻬﺘﺮ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در‬
‫ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪاي ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻮازﻧﻪ ﺷﻌﺎﻋﯽ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﻧﯿﺰ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-8-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻗﯿﻖ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ و اﺳﮑﺎﻟﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮزﻫﺎ از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎري ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ورودي در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﻧﯿﺰ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬‫ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ‪:‬‬
‫ دﻣﺎي ﮐﻞ )ﺳﮑﻮن(‬‫ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬‫ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬‫ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ(‬‫ ﻧﺴﺐ ﺣﺠﻤﯽ ﻓﺎزﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي(‬‫ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ‪:‬‬
‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪.(7-10‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-10‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Gauge Pressure‬وارد ﺷﻮد‪ .‬از ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي‬
‫ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي زﯾﺮﺻﻮت اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺟﺮﯾﺎن در داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪ ،‬ﺑﻄﻮر ﻣﺤﻠﯽ ﻣﺎﻓﻮق ﺻﻮت ﺷﻮد‪ .‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫اﺳﺘﻔﺎدهاي ﻧﮑﺮده ﺑﻠﮑﻪ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ را ﺑﺎ روش ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﻋﻼوه ﺑﺮاﯾﻦ ﺗﻤﺎم ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﻧﯿﺰ ﺑﺎ ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﻣﺸﺨﺺ‬
‫ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺨﺎﻃﺮ داﺷﺖ ﮐﻪ ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﺸﺎر ﻣﺮﺟﻊ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه در ﭘﺎﻧﻞ ‪ ،Operating Condition‬ﻣﻨﻈﻮر ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪاي ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻮازﻧﻪ ﺷﻌﺎﻋﯽ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﺑﺎﯾﺪ‬
‫ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Redial Equilibrium Pressure Distribution‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ )ﺷﮑﻞ ‪ (7-10‬ﻓﻌﺎل ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎ ﻓﻌﺎل ﺷﺪن اﯾﻦ‬
‫ﮔﺰﯾﻨﻪ‪ ،‬ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه‪ ،‬ﺗﻨﻬﺎ در ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﺷﻌﺎع ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﻮر دوران ﻣﻨﻈﻮر ﮔﺸﺘﻪ و ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ در اﻣﺘﺪاد ﺷﻌﺎع در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﺑﺎ‬
‫اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ )‪ (7-23‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫)‪(7-23‬‬
‫‪p v2‬‬
‫‪‬‬
‫‪r‬‬
‫‪r‬‬
‫ﮐﻪ ‪ ، r‬ﻓﺎﺻﻠﻪ از ﻣﺤﻮر دوران و ‪ v‬ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻤﺎﺳﯽ اﺳﺖ‪ .‬ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ اﯾﻦ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ در ﺳﺮﻋﺖ دوراﻧﯽ ﺻﻔﺮ ﻧﯿﺰ ﮐﺎرﺑﺮد دارد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑﺮاي‬
‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در ﯾﮏ ﺣﻠﻘﻮي ﺑﺎ ﭘﺮاي ﮐﻨﺘﺮﻟﯽ ﻣﯽﺗﻮان از اﯾﻦ وﯾﮋﮔﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد‪ .‬ذﮐﺮ اﯾﻦ ﻧﮑﺘﻪ ﺿﺮورﯾﺴﺖ ﮐﻪ از اﯾﻦ وﯾﮋﮔﯽ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي‬
‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﯾﺎ ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ‬
‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ را در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﺮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل‪ ،‬ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﻧﺮژي‬
‫ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ دﻣﺎي ﺳﮑﻮن در ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬اﻧﻮاع ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮاي رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻗﺴﻤﺖ )‪(7-3-1‬‬
‫ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﭘﺎرﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻧﯿﺰ در ﺑﺨﺶ )‪ (7-2‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ در‬
‫روﻧﺪ ﺣﻞ ﻣﺴﺌﻠﻪ و ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ آن ﻧﻘﺶ اﻧﮑﺎر ﻧﺎﭘﺬﯾﺮي دارد‪ .‬ﻫﺮﭼﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﺑﺎ دﻗﺖ ﺑﯿﺸﺘﺮي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ ،‬ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ ﻣﺴﺌﻠﻪ‬
‫ﺳﺮﯾﻌﺘﺮ و دﻗﺖ آن ﻧﯿﺰ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ 7-9‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن آزاد در ﻣﺮز ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ ﻧﻈﯿﺮ ﻋﺪد ﻣﺎخ و ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﯾﻦ‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺑﻌﻨﻮان ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻣﺸﺨﺼﻪﻫﺎ‪ 1‬ﻧﯿﺰ ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺗﻨﻬﺎ در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺎرﺟﯽ ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺰ ﮐﻪ ﭼﮕﺎﻟﯽ از ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﮔﺎزﻫﺎي ﮐﺎﻣﻞ‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪ ،‬از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻣﺬﮐﻮر اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻧﮑﺘﻪ دﯾﮕﺮ اﯾﻨﮑﻪ ﻣﺮز ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ ﺑﺎﯾﺪ در ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺟﺴﻢ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﺣﻮل ﯾﮏ اﯾﺮﻓﻮﯾﻞ ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﺮز ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ در ﺷﻌﺎع ﺑﯿﺴﺖ ﺑﺮاﺑﺮ ﻃﻮل وﺗﺮ اﯾﺮﻓﻮﯾﻞ واﻗﻊ ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﻣﮑﺎن‬
‫ﻣﺮز ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ ﻃﻮري ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد ﮐﻪ ﮔﺮادﯾﺎﻧﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن در آن ﻧﺎﭼﯿﺰ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪ 7-9-1‬ورودﯾﻬﺎي در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‬
‫ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫ﻋﺪد ﻣﺎخ‬
‫‪–Characteristic Boundary Condition‬‬
‫‪1‬‬
‫ دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬‫ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬‫ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪.(7-11‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ‬
‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﮑﺎﻟﺮ ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ را در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﺮد‪ .‬ﮐﺎردﻫﺎي ﻣﺘﻦ ‪ Gauge Pressure‬و‬
‫‪ Temperature‬ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Much Number‬در ﺷﮑﻞ )‪ (7-11‬ﻋﺪد ﻣﺎخ وارد ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻋﺪد ﻣﺎخ ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫ﺷﺪه ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﮐﻮﭼﮑﺘﺮ)ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي زﯾﺮ ﺻﻮت(‪ ،‬ﻣﺴﺎوي )ﺟﺮﯾﺎن ﺳﻮﻧﯿﮏ( و ﯾﺎ ﺑﺰرﮔﺘﺮ )ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺎﻓﻮق ﺻﻮت( از ﯾﮏ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﭘﺎرﻣﺘﺮﻫﺎي‬
‫آﺷﻔﺘﮕﯽ ﻧﯿﺰ در ﺑﺨﺶ )‪ (7-2‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-11‬ﻧﻤﻮﻧﻪاي از ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‪ ،‬ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎن ﻏﯿﺮ ﻟﺰج‪.‬‬
‫‪ 7-9-2‬ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر در ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ ﯾﮏ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻏﯿﺮ اﻧﻌﮑﺎﺳﯽ‪ 1‬ﺑﺮاﺳﺎس ﺛﺎﺑﺘﻬﺎي رﯾﻤﺎن‪) 2‬ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎي ﻣﺸﺨﺼﻪﻫﺎ( ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﯾﮏ ﺑﻌﺪي ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز‪،‬‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي زﯾﺮ ﺻﻮت دو ﺛﺎﺑﺖ رﯾﻤﺎن ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺑﺎ اﻣﻮاج ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ وﺟﻮد دارد ﮐﻪ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫)‪(7-24‬‬
‫‪2c‬‬
‫‪ 1‬‬
‫)‪(7-25‬‬
‫‪2c‬‬
‫‪ 1‬‬
‫‪R  Vn ‬‬
‫‪Ri  Vni ‬‬
‫ﮐﻪ ‪ Vn‬اﻧﺪازه ﺳﺮﻋﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز‪ c ،‬ﺳﺮﻋﺖ ﺻﻮت ﻣﺤﻠﯽ و ‪ ‬ﻧﺴﺐ ﺣﺮارﺗﯽ وﯾﮋه )در ﮔﺎزﻫﺎي اﯾﺪهآل( ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯽ زﯾﺮ ﻧﻮﯾﺲ ‪ ‬ﺑﺮاي ﺷﺮاﺋﻂ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ﺑﯽﻧﻬﺎﯾﺖ و زﯾﺮ ﻧﻮﯾﺲ ‪ i‬ﺑﺮاي ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز داﺧﻠﯽ‪ 3‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺎ ﺟﻤﻊ و ﺗﻔﺮﯾﻖ اﯾﻦ دو ﺛﺎﺑﺖ‪ ،‬ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﻧﺪازه ﺳﺮﻋﺖ و‬
‫ﺳﺮﻋﺖ ﺻﻮت ﻣﺤﻠﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫)‪(7-26‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Ri  R ‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪(7-27‬‬
‫‪ 1‬‬
‫‪Ri  R ‬‬
‫‪4‬‬
‫‪Vn ‬‬
‫‪c‬‬
‫در ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻤﺎﺳﯽ و اﻧﺘﺮوﭘﯽ ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن آزاد ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪن ﺗﻤﺎم‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻓﻮق‪ ،‬ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﭼﮕﺎﻟﯽ‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ‪ ،‬ﻓﺸﺎر و دﻣﺎ در ﻣﺮزﻫﺎ‪ ،‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫‪ 7-10‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﺟﺮﯾﺎن ﻧﻈﯿﺮ ﺳﺮع ﯾﺎ ﻓﺸﺎر در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺗﻤﺎم رژﯾﻤﻬﺎي‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﺑﮑﺎرﮔﯿﺮي ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ )ﺑﺠﺰ ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ ذرات ﯾﺎ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺟﺮﻣﯽ اﻧﺸﻌﺎﺑﯽ‪ (1‬در ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ ﻫﯿﭻ ﭘﺎراﻣﺘﺮي از ﺟﺮﯾﺎن ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻧﻤﯽﺷﻮد‪ .‬در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده‬
‫از ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﻣﻘﺎدﯾﺮ در ﻧﺎﺣﯿﻪ داﺧﻠﯽ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪ ،‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪ .‬ﺑﻬﺮﺻﻮرت ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺨﺎﻃﺮ داﺷﺖ ﮐﻪ ﻣﺤﺪودﯾﺘﻬﺎﯾﯽ ﻧﯿﺰ در ﺑﮑﺎرﮔﯿﺮي از اﯾﻦ ﺷﺮط‬
‫ﻣﺮزي وﺟﻮد دارد‪ .‬اﯾﻦ ﻣﺤﺪودﯾﺘﻬﺎ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‪ -1‬در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ در ورودي ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ورودي اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﻪ ﺟﺮاي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ در ﻣﺮز‬
‫ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد‪.‬‬
‫‪–Non-Reflecting Boundary Condition‬‬
‫‪1‬‬
‫‪-Riemann‬‬
‫‪2‬‬
‫‪-Interior‬‬
‫‪3‬‬
‫‪–Split Mass Flow‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ -2‬در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ‪ ،‬ﺑﻬﯿﭻ ﻋﻨﻮان از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ -3‬در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﺗﺮاﮐﻢﻧﺎﭘﺬﯾﺮ‪ ،‬ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري ﻧﺎﭘﺎﯾﺎ و ﺑﺎ ﭼﮕﺎﻟﯽ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺑﺎز ﻫﻢ ﻧﻤﯽ ﺗﻮان از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد‪.‬‬
‫‪ -4‬زﻣﺎﻧﯽ از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن در ﺧﺮوﺟﯽ ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫رﻓﺘﺎر ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ در ﻣﺮزﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ ﮐﻪ در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﮑﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ ،‬از ﻣﻮارد زﯾﺮ ﭘﯿﺮوي ﻣﯽﮐﻨﺪ‪:‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫ﺷﺎر اﻧﺘﺸﺎر ﺑﺮاي ﺗﻤﺎم ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﺻﻔﺮ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺗﺼﺤﯿﺢ ﺑﺎﻻﻧﺲ ﺟﺮﻣﯽ اﻧﺠﺎم ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﺷﺎر اﻧﺘﺸﺎر ﺻﻔﺮ ﻣﻨﻈﻮر ﺷﺪه در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﻪ اﯾﻦ ﻣﻔﻬﻮم اﺳﺖ ﮐﻪ ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ از داﻣﻨﻪ ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ ﺷﺪه و‬
‫ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺷﺪﯾﺪ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺎﻻدﺳﺖ ﻗﺮار ﻧﻤﯽﮔﯿﺮد‪ .‬ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﺑﺮوﻧﯿﺎﺑﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ و ﻓﺸﺎر ﺧﺮوﺟﯽ را ﺑﺎ ﻓﺮض ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ‬
‫ﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﻮدن ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﺗﺼﺤﯿﺢ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﺟﺮﯾﺎن ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﻪ ﺟﺮﯾﺎﻧﯽ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﭘﺮوﻓﯿﻞ ﺳﺮع ﺟﺮﯾﺎن )و ﯾﺎ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺮوﻓﯿﻠﻬﺎ‬
‫ﻧﻈﯿﺮ ﭘﺮوﻓﯿﻞ دﻣﺎ( در ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﻤﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ذﮐﺮ اﯾﻦ ﻧﮑﺘﻪ ﺿﺮورﯾﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ در ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ ﮔﺮادﯾﺎﻧﻬﺎﯾﯽ در ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﻋﺮﺿﯽ‪ 2‬ﻧﯿﺰ وﺟﻮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬در اﯾﻨﮕﻮﻧﻪ ﻣﻮارد ﺗﻨﻬﺎ ﺷﺎرﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎر در ﺟﻬﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ ﺻﻔﺮ ﻓﺮض ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ اﺷﺎره ﺷﺪه‪ ،‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﮐﺎرﺑﺮد دارد‪ .‬ﺑﻬﺮﺻﻮرت ﻣﻤﮑﻦ‬
‫اﺳﺖ از اﯾﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي در ﺟﺎﺋﯿﮑﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻧﯿﺎﻓﺘﻪ‪ ،‬ﻧﯿﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻄﯽ ﻓﺮض ﺻﻔﺮ ﺑﻮدن ﺷﺎر اﻧﺘﺸﺎر‪ ،‬روي روﻧﺪ ﺣﻞ در ﻣﺮز‬
‫ﺧﺮوﺟﯽ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﯽﮔﺬارد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﻣﮑﺎن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ در ﻣﺜﺎل زﯾﺮ ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫در ﺷﮑﻞ )‪ (7-12‬ﯾﮏ ﻣﺜﺎل ﺳﺎده دو ﺑﻌﺪي از ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺸﺖ ﭘﻠﻪ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ‪ D‬ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ واﻗﻌﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺷﮑﻞ ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ‪ C‬ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ اﮔﺮ ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ در ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ‪ D‬ﻗﺮار ﮔﯿﺮد‪ ،‬ﺑﺴﯿﺎر ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ در ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ‪ C‬واﻗﻊ ﮔﺮدد‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ ﮐﺎﻣﻼً ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل اﺳﺖ‪ .‬اﻣﺎ اﮔﺮ ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ‪ B‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺮز‬
‫ﺧﺮوﺟﯽ ﻓﺮض ﺷﻮد‪ ،‬اﯾﻦ ﻓﺮض ﻓﺮض درﺳﺘﯽ ﻧﺒﻮده و ﭘﺎﺳﺦ ﻧﻬﺎﯾﯽ ﺧﻄﺎي ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﯽ دارد‪ .‬در ﻧﻬﺎﯾﺖ اﮔﺮ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ در ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ‪A‬‬
‫اﻋﻤﺎل ﺷﻮد‪ ،‬ﺑﻬﯿﭻ ﻋﻨﻮان ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﺒﻮده و اﻧﺠﺎم اﯾﻨﮑﺎر ﺣﺘﯽ ﻣﻮﺟﺐ واﮔﺮاﺋﯽ ﺣﻞ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺨﺎﻃﺮ اﯾﻨﮑﻪ در دو ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ‪ B‬و ‪) A‬ﺑﻮﯾﮋه در ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ‬
‫‪ (A‬ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ وﺟﻮد دارد‪ ،‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ در اﯾﻦ ﻣﮑﺎﻧﻬﺎ اﻣﺮي ﮐﺎﻣﻼً اﺷﺘﺒﺎه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ‪ ،‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ در ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﺣﻞ در ﻫﺮ ﻧﻘﻄﻪ از ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﭼﺮﺧﺶ ﺟﺮﯾﺎن‪ 1‬وﺟﻮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻫﻤﮕﺮاﺋﯽ ﺣﻞ‪ ،‬ﺣﺘﯽ اﮔﺮ در ﺣﻞ ﻧﻬﺎﯾﯽ‬
‫ﭼﻨﯿﻦ اﺗﻔﺎﻗﯽ رخ ﻧﺪﻫﺪ‪ ،‬ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻗﺮار ﺧﻮاﻫﺪ ﮔﺮﻓﺖ‪.‬‬
‫‪–Cross-Stream‬‬
‫‪2‬‬
‫‪-Recirculation‬‬
‫‪1‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-12‬ﮐﯿﻔﯿﺖ اﻧﺘﺨﺎب ﻣﮑﺎن ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ در ﻃﻮل داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺟﺮﻣﯽ اﻧﺸﻌﺎﺑﯽ‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﯽﺗﻮان از ﭼﻨﺪ ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد‪ .‬در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﮐﺎﻓﯿﺴﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮم ﻋﺒﻮري از ﻫﺮ ﯾﮏ از ﻣﺮزﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ )ﺷﮑﻞ ‪ ،(7-13‬ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Flow Rate Weigthing‬ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري‬
‫در ﻣﺮز ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‪ ،‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري در ﻫﺮ ﻣﺮز از راﺑﻄﻪ زﯾﺮ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫درﺻﺪ ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري از ﯾﮏ ﻣﺮز=‬
‫ﻣﻘﺪار ﭘﯿﺶﻓﺮض اﯾﻦ ﺿﺮﯾﺐ در ﭘﺎﻧﻞ ‪ ،Outflow‬ﺑﺮاﺑﺮ ﯾﮏ اﺳﺖ‪ .‬اﮔﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري از ﻫﺮﯾﮏ از اﯾﻦ ﻧﻮع ﻣﺮزﻫﺎ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﺑﺮاﺑﺮ‬
‫ﺑﻮده و ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﯾﮏ ﻣﺮز ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ وﺟﻮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻧﯿﺎزي ﺑﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ اﯾﻦ ﺿﺮﯾﺐ ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﺣﺎﻟﺘﯽ ﮐﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري از ﭼﻨﺪ ﻣﺮز‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺎ ﻫﻢ ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻃﻮري ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري از ﻫﺮ ﻣﺮز را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ ﮐﻪ ﻧﺴﺒﺖ آﻧﻬﺎ ﮐﺎﻣﻼً ﯾﮑﺴﺎن ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري در ﻣﺮزﻫﺎ ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ اﯾﻦ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻄﻮر ﺻﺤﯿﺢ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل اﮔﺮ ﺿﺮﯾﺐ ﻧﺴﺒﺖ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن در دو ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ ‪)0.75‬ﺑﺮاي ﻣﺮز اول( و ‪)1‬ﺑﺮاي ﻣﺮز دوم( ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ ،‬ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﻋﺒﻮري از ﻫﺮ ﻣﺮز ﻃﺒﻖ رواﺑﻂ زﯾﺮ‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪:‬‬
‫‪0.75‬‬
‫‪Boundary1 ‬‬
‫‪ 0.429‬‬
‫‪0.75  1.0‬‬
‫‪1. 0‬‬
‫‪ 0.571‬‬
‫‪0.75  1.0‬‬
‫‪Boundary 2 ‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-13‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ‪.‬‬
‫‪ 7-11‬ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ درﯾﭽﻪ در ﺧﺮوﺟﯽ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﺑﺎ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﻣﺸﺨﺺ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﯾﻦ ﮔﻮﻧﻪ‬
‫ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﺎﯾﺪ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ درﯾﭽﻪ‪ ،‬ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﻣﺤﯿﻂ در ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻣﻌﻠﻮم ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺸﺮﯾﺢ‬
‫ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-11-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ورودي‬
‫ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫دﻣﺎي ﺳﮑﻮن )ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﻧﺮژي(‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬
‫ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬
‫ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬
‫ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ(‬
‫ﻧﺴﺐ ﺣﺠﻤﯽ ﻓﺎزﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي(‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ در ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ‬
‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪(DO‬‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫ﮔﺮدد )ﺷﮑﻞ ‪.(7-14‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ‬
‫در ﻣﺪل درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬درﯾﭽﻪ ﺑﯿﻨﻬﺎﯾﺖ ﻧﺎزك ﻓﺮض ﺷﺪه و ﮐﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر درون آن‪ ،‬ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﻫﺪ دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﺳﯿﺎل و ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه‬
‫ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ‪ ،‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬راﺑﻄﻪ ﺑﯿﻦ ﮐﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر و ﻣﺆﻟﻔﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ درﯾﭽﻪ‪ ، v ،‬ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-22‬اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪1 2‬‬
‫‪v‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪(7-28‬‬
‫‪p  k L‬‬
‫ﮐﻪ ‪ ‬ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺳﯿﺎل و ‪ k L‬ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﺑﺪون ﺑﻌﺪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﮐﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر‪ ، p ،‬در ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺖ‪ ،‬ﻟﺬا درﯾﭽﻪ ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻣﺎﻧﻊ ﺣﺘﯽ در‬
‫ﺣﺎﻟﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ‪ ،‬ﻇﺎﻫﺮ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﻣﯽﺗﻮان ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ را ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻋﺪد ﺛﺎﺑﺖ ﯾﺎ ﺗﺎﺑﻊ ﭼﻨﺪ ﺟﻤﻠﻪاي از ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ورودي در‬
‫ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪ .‬ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Loss-Coefficient‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-14‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي درﯾﭽﻪ ﺧﺮوﺟﯽ‪.‬‬
‫‪ 7-12‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﯾﮏ ﻓﻦ در ﻣﺮز ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﺑﺎ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر ﻣﺸﺨﺺ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﯾﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﺎﯾﺪ‬
‫ﭘﺮش ﻓﺸﺎر ﻓﻦ‪ ،‬ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﻣﺤﯿﻂ در ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻣﻌﻠﻮم ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺸﺮﯾﺢ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-12-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي‬
‫ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ورودي ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ در ﭘﺎﯾﯿﻦ دﺳﺖ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫دﻣﺎي ﺳﮑﻮن )ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﻧﺮژي(‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬
‫ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﯽ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺸﻬﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬
‫ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮﮐﯿﺐ و وارﯾﺎﻧﺲ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ‪(PDF‬‬
‫ﻣﺘﻐﯿﺮ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺣﺘﺮاق ﭘﯿﺶ آﻣﯿﺨﺘﻪ(‬
‫ﻧﺴﺐ ﺣﺠﻤﯽ ﻓﺎزﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ )ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي(‬
‫ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ‬
‫ ﭘﺎرﻣﺘﻬﺎي ﺗﺎﺑﺶ )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي ‪ DTRM ،P-1‬و ‪( DO‬‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر‬‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻤﻬﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ در ﺑﺎﻻ ﻋﻨﻮان ﺷﺪه‪ ،‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‬
‫)ﺷﮑﻞ ‪.(7-15‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﭘﺮش ﻓﺸﺎر‬
‫در ﻣﺪل ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ‪ ،‬ﻓﻦ ﺑﯿﻨﻬﺎﯾﺖ ﻧﺎزك ﻓﺮض ﺷﺪه و ﭘﺮش ﻓﺸﺎر درون آن‪ ،‬ﺑﺼﻮرت ﺗﺎﺑﻌﯽ از ﺳﺮﻋﺖ ﻋﺒﻮري از ﻓﻦ‪ ،‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬در ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ‪ ،‬ﻓﻦ ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ درﯾﭽﻪ ورودي و ﺑﺎ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ رﻓﺘﺎر ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﻣﯽﺗﻮان ﭘﺮش ﻓﺸﺎر را ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻋﺪد ﺛﺎﺑﺖ ﯾﺎ ﺗﺎﺑﻊ ﭼﻨﺪ ﺟﻤﻠﻪاي از‬
‫‪) Pressure-Jump‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-9‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪Pressure‬‬
‫ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ورودي در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪ .‬ﭘﺮش ﻓﺸﺎر در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-15‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻓﻦ ﺧﺮوﺟﯽ‪.‬‬
‫‪ 7-13‬ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره در ﻣﺮزﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺳﯿﺎل ﺗﻮﺳﻂ ﯾﮏ ﺟﺎﻣﺪ‪ ،‬ﻣﺤﺼﻮر ﻣﯽﮔﺮدد‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻟﺰج‪ ،‬ﺷﺮط ﻏﯿﺮﻟﻐﺰﺷﯽ‪ 1‬ﺑﻮدن ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﭼﺴﺒﯿﺪه ﺑﻪ دﯾﻮاره‪ ،‬در ﭘﯿﺶ ﻓﺮض ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﻨﻈﻮر ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺎ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯿﺰان ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﭼﺴﺒﯿﺪه ﺑﻪ دﯾﻮار را‬
‫ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﯾﮏ ﻣﺜﺎل ﮐﺎرﺑﺮدي ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﻟﺰج ﺣﻮل ﯾﮏ ﺧﻮدرو‪ ،‬اﮔﺮ در ﻣﺮز ورودي‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﺗﻨﺶ‬
‫ﺑﺮﺷﯽ ﺑﺮاي ﺳﻄﺢ زﻣﯿﻦ ﺻﻔﺮ ﻓﺮض ﮔﺮدد ﺗﺎ ﻻﯾﻪ ﻣﺮزي روي ﺳﻄﺢ زﻣﯿﻦ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻧﮕﺮدد‪ .‬ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﯿﻦ ﺳﯿﺎل و دﯾﻮار ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از‬
‫ﺟﺰﺋﯿﺎت ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺤﻠﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫‪ 7-13-1‬ورودﯾﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ در ﻣﺮز دﯾﻮاره اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدي در دﻗﺖ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه دارد‪ .‬ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع ﺟﺮﯾﺎن ﻻزﻣﺴﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ ﻣﺸﺨﺺ‬
‫ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي زﯾﺮ را ﻣﯽﺗﻮان در ﻣﺮز دﯾﻮاره ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪:‬‬
‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺳﺮﻋﺖ )ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎي ﻣﺘﺤﺮك ﯾﺎ دوراﻧﯽ(‬‫ ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ )ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎي ﻟﻐﺰان(‬‫ زﺑﺮي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره )ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ واﮐﻨﺶ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي واﮐﻨﺶ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ واﮐﻨﺶ ﺳﻄﺢ(‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺗﺎﺑﺸﯽ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻣﺪﻟﻬﺎي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ‪ DTRM ،P1‬و ‪(DO‬‬‫ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ )ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ(‬‫در اداﻣﻪ ﻫﺮﯾﮏ از ﻣﻮارد ﺑﺎﻻ ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-13-1-1‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ روي دﯾﻮاره‬
‫ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﻧﺮژي ﺑﺎﯾﺪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ روي ﻣﺮزﻫﺎي دﯾﻮاره ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺷﺶ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ‬
‫ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬اﯾﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از‪:‬‬
‫ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﺛﺎﺑﺖ……………………………………………………………………‪..‬‬
‫دﻣﺎ ﺛﺎﺑﺖ……………………………………………………………………………‬
‫‪Fixed Heat Flux‬‬
‫‪Fixed Temperature‬‬
‫‪–No-Slip‬‬
‫‪1‬‬
‫اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ………………………………………………………‪.‬‬
‫اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺧﺎرﺟﯽ…………………………………………‬
‫‪Convective Heat Transfer‬‬
‫‪External Radiation Heat Transfer‬‬
‫‪Combined External Radiation AND Convective‬‬
‫‪Heat Transfer‬‬
‫ﺗﺮﮐﯿﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ……………‬
‫اﮔﺮ دﯾﻮاره ﯾﮏ دﯾﻮاره دو ﻃﺮﻓﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﯾﻌﻨﯽ اﯾﻨﮑﻪ ﯾﮏ ﻣﺮز دﯾﻮاره ﺑﯿﻦ دو ﻧﺎﺣﯿﻪ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ )ﺳﯿﺎل‪-‬ﺳﯿﺎل ﯾﺎ ﺳﯿﺎل‪-‬ﺟﺎﻣﺪ( ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﺴﺌﻠﻪ اﻧﺘﻘﺎل‬
‫ﺣﺮارت ﺗﻮأم‪ 1‬ﻣﻄﺮح ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬در اﯾﻨﺤﺎﻟﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Coupled‬در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ دﯾﻮاره‪ ،‬ﻇﺎﻫﺮ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﮔﺰﯾﻨﻪ ﻣﯽﺗﻮان اﻧﺘﻘﺎل‬
‫ﺣﺮارت ﺑﯿﻦ دو ﻧﺎﺣﯿﻪ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﻧﮑﺘﻪ دﯾﮕﺮ اﯾﻨﮑﻪ ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﻣﺤﯿﻄﻬﺎي ﺟﺎﻣﺪ را ﻧﯿﺰ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫دراداﻣﻪ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ ﺗﺸﺮﯾﺢ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺨﺎﻃﺮ داﺷﺖ اﮔﺮ ﻣﺮز دﯾﻮاره ﺿﺨﺎﻣﺖ دادﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي دﯾﮕﺮي ﻧﻈﯿﺮ ﻣﻘﺎوت ﺣﺮارﺗﯽ دﯾﻮاره ﻧﺎزك و ﭼﺸﻤﻪ ﺣﺮارﺗﯽ در دﯾﻮاره ﻧﯿﺰ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد ﮐﻪ در اداﻣﻪ اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ آن اﺷﺎره ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺮاﺗﯽ دﯾﻮاره در ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره )ﺷﮑﻞ ‪ (7-16‬وارد ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻇﺎﻫﺮ ﭘﺎﻧﻞ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره در‬
‫ﻧﺴﺨﻪﻫﺎي ‪ 5.23‬و ‪ 6.012‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ‪ ،‬اﻣﺎ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻨﻈﯿﻢ اﯾﻦ ﭘﺎﻧﻠﻬﺎ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺷﮑﻞ )‪ (7-16‬ﻧﻤﺎﯾﺸﮕﺮ ﭘﺎﻧﻞ‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي در ﻧﺴﺨﻪ ‪ 6.012‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-16‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره‪.‬‬
‫‪–Conjugated HEAT Transfer‬‬
‫‪1‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ‬
‫ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Heat Flux‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Termal Condition‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ‪ ،‬وارد ﺷﻮد‪.‬‬
‫اﻟﺒﺘﻪ ﻣﯽﺗﻮان دﯾﻮرا را آداﯾﺎﺑﺎﯾﮏ ﻓﺮض ﮐﺮده و ﻣﻘﺪار ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ را ﺻﻔﺮ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ )ﻃﺒﻖ ﭘﯿﺶ ﻓﺮض ﻧﺮماﻓﺰار(‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي دﻣﺎ ﺛﺎﺑﺖ‬
‫ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت دﻣﺎ ﺛﺎﺑﺖ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Temperature‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Termal Condition‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ‪ ،‬وارد‬
‫ﺷﻮد‪ .‬در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻻت )‪ 35‬و ‪ (7-34‬اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ‬
‫ﺑﺮاي ﺣﺎﻟﺖ ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﻞ ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Convection‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Termal Condition‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ‪ ،‬وارد ﺷﻮد‪ .‬ﺗﺌﻮري و ﻣﻌﺎدﻻت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻣﺬﮐﻮر در اداﻣﻪ اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺧﺎرﺟﯽ‬
‫ﺑﺮاي ﺣﺎﻟﺖ ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﻞ ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺧﺎرﺟﯽ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Radiation‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Termal Condition‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﻧﻈﯿﺮ ﺿﺮﯾﺐ ﺗﺎﺑﺶ ﺧﺎرﺟﯽ و دﻣﺎي ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺧﺎرﺟﯽ‪ ،‬وارد ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺮﮐﯿﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ‬
‫در ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره ﻣﯽﺗﻮان ﻫﺮ دو ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ را ﻫﻤﺰﻣﺎن ﻣﻨﻈﻮر ﻧﻤﻮد‪ .‬ﺑﺮاي اﯾﻨﮑﺎر ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ در ﮐﺎدرﻫﺎي‬
‫ﻣﺘﻦ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Mixed‬وارد ﺷﻮد‪ .‬در اﯾﻦ ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻻزﻣﺴﺖ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت‪ ،‬دﻣﺎي ﺟﺮﯾﺎن آزاد‪ ،‬ﺿﺮﯾﺐ ﺗﺎﺑﺶ ﺧﺎرﺟﯽ و دﻣﺎي‬
‫ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺧﺎرﺟﯽ ﺑﻄﻮر ﺻﺤﯿﺢ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺮارﺗﯽ دﯾﻮاره ﻧﺎزك‬
‫در ﭘﯿﺶﻓﺮض ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﺿﺨﺎﻣﺖ دﯾﻮاره ﺻﻔﺮ ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬اﻣﺎ ﺑﻬﺮﺻﻮرت ﻣﯽﺗﻮان در ارﺗﺒﺎط ﺑﺎ ﻫﺮ ﮔﻮﻧﻪ ﺷﺮاﺋﻂ ﺣﺮارﺗﯽ‪ ،‬ﯾﮏ ﻻﯾﻪ ﻧﺎزك ﻣﺎده‬
‫ﺑﯿﻦ دو ﻧﺎﺣﯿﻪ را ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﻧﻤﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان اﺛﺮ ﯾﮏ ﺗﮑﻪ ﺻﻔﺤﻪ ﻓﻠﺰي ﺑﯿﻦ دو ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﭘﻮﺷﺸﯽ روي ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﯾﺎ ﻣﻘﺎوت ﺑﺮﺧﻮرد ﺑﯿﻦ دو‬
‫ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ‪ ،‬را ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﮐﺮد‪ .‬در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﻫﺪاﯾﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﯾﮏ ﺑﻌﺪي ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺮارﺗﯽ دﯾﻮاره و ﻣﻨﺒﻊ ﺣﺮارﺗﯽ در‬
‫دﯾﻮاره‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﺗﺄﺛﯿﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻓﻮق ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﺟﻨﺲ ﻣﺎده‪ ،‬ﺿﺨﺎﻣﺖ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻧﺮخ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺣﺮارﺗﯽ در دﯾﻮاره ﺑﺪرﺳﺘﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ .‬ﺟﻨﺲ‬
‫دﯾﻮاره در ﭘﺎﻧﻞ ‪ Material‬و ﺿﺨﺎﻣﺖ دﯾﻮاره در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Wall Thickness Field‬در ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ‬
‫ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺮارﺗﯽ دﯾﻮاره ﺑﺼﻮرت ‪ x / k‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ‪ ، k‬ﺿﺮﯾﺐ ﻫﺪاﯾﺖ ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ و ‪ ، x‬ﺿﺨﺎﻣﺖ دﯾﻮاره اﺳﺖ‪ .‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ‬
‫ﺑﺮاي ﯾﮏ دﯾﻮاره ﻧﺎزك در ﺷﮑﻞ )‪ (7-17‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﺻﻮرت ﻧﯿﺎز ﻻزﻣﺴﺖ ﻧﺮخ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺣﺮارت ﻧﯿﺰ در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪Heat Generation‬‬
‫‪ Field‬ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﻣﺪار ﭼﺎﭘﯽ ﮐﻪ ﻣﻘﺎوت اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻣﻮﺟﺐ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺣﺮارت ﻣﯽﮔﺮدد‪ ،‬از اﯾﻦ ﮔﺰﯾﻨﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-17‬ﺷﺮاﺋﻂ ﺣﺮارﺗﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه در ﺧﺎرج از ﯾﮏ دﯾﻮاره ﻧﺎزك‪.‬‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎي دو ﻃﺮﻓﻪ‬
‫اﮔﺮ دﯾﻮاره ﯾﮏ دﯾﻮاره دو ﻃﺮﻓﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﯾﻌﻨﯽ اﯾﻨﮑﻪ ﯾﮏ ﻣﺮز دﯾﻮاره ﺑﯿﻦ دو ﻧﺎﺣﯿﻪ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ )ﺳﯿﺎل‪-‬ﺳﯿﺎل ﯾﺎ ﺳﯿﺎل‪-‬ﺟﺎﻣﺪ( ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﺴﺌﻠﻪ اﻧﺘﻘﺎل‬
‫ﺣﺮارت ﺗﻮأم‪ 1‬ﻣﻄﺮح ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ ﺣﺎﻟﺘﯽ‪ ،‬زﻣﺎﻧﯿﮑﻪ ﻓﺎﯾﻞ ﺷﺒﮑﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺧﻮاﻧﺪه ﺷﻮد‪ ،‬ﺑﻄﻮر ﺧﻮدﮐﺎر ﯾﮏ دﯾﻮاره ﻣﺠﺎزي ﺑﺎ ﻋﻨﻮان‬
‫‪ Shadow‬ﺑﺮاي ﻫﺮ ﯾﮏ از دﯾﻮارهﻫﺎي دو ﻃﺮﻓﻪ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل اﮔﺮ ﻣﺮز دﯾﻮاره ‪ Wall-1‬ﯾﮏ دﯾﻮاره دو ﻃﺮﻓﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﭘﺲ از‬
‫ﻓﺮاﺧﻮاﻧﯽ در ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻣﺮز دﯾﻮاره ﻣﺠﺎزي ‪ Wall-1-shadow‬ﮐﻪ دﻗﯿﻘﺎً ﻣﻨﻄﺒﻖ ﺑﺮ ﻣﺮز ‪ Wall-1‬اﺳﺖ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه ﮐﻪ ﻫﺮ ﯾﮏ از اﯾﻦ ﻣﺮز ﺑﻪ ﯾﮑﯽ از دو‬
‫ﻧﺎﺣﯿﻪ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ارﺗﺒﺎط دارد‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻄﯽ ﻣﯽﺗﻮان ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ را ﺑﺮاي دو دﯾﻮاره ﻣﺬﮐﻮر در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ و ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺰﯾﻨﻪ‬
‫‪ ،Coupled‬اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت دو دﯾﻮاره ﻣﺘﺄﺛﺮ از ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﺑﻮده و ﺑﺼﻮرت ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در اداﻣﻪ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺮاﺋﻂ ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺮاي دﯾﻮاره دو ﻃﺮﻓﻪ‬
‫ﺑﺼﻮرت ﮐﻮﭘﻞ ﺷﺪه ﯾﺎ ﻣﺠﺰا‪ ،‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ دو ﻃﺮف دﯾﻮاره ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﮐﺎﻓﯿﺴﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Coupled‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد )ﺷﺮط ﺣﺮارﺗﯽ ‪ Coupled‬ﺗﻨﻬﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮارهﻫﺎي دو‬
‫ﻃﺮﻓﻪ ﻇﺎﻫﺮ ﻣﯽﺷﻮد‪ .(.‬در اﯾﻨﺤﺎﻟﺖ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻧﯿﺎزي ﻧﯿﺴﺖ‪ ،‬ﭼﺮاﮐﻪ ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﻄﻮر ﺧﻮدﮐﺎر و ﺑﺮ اﺳﺎس ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه در‬
‫اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻣﺠﺎور دﯾﻮاره‪ ،‬اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در دﯾﻮاره را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﻣﯽﺗﻮان ﺟﻨﺲ‪ ،‬ﺿﺨﺎﻣﺖ و ﻣﻘﺪار ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺣﺮارﺗﯽ دﯾﻮاره را ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬
‫دﯾﻮارهﻫﺎي ﻧﺎزك ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻌﺮﯾﻒ اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﺑﺮاي ﯾﮏ دﯾﻮاره ﺑﻄﻮر ﺧﻮدﮐﺎر ﺑﺮاي دﯾﻮاره ﻣﺠﺎزي ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ آن‪ ،‬ﻧﯿﺰ در‬
‫ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪–Conjugated Heat Transfer‬‬
‫‪1‬‬
‫‪-‬‬
‫درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺷﺮاﺋﻂ ﺣﺮارﺗﯽ دو دﯾﻮار ﻣﺠﺰا از ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Temperature‬ﯾﺎ ‪ Heat Flux‬ﺑﺮاي ﻫﺮ ﯾﮏ از دﯾﻮارهﻫﺎ اﻧﺘﺨﺎب‬
‫ﺷﺪه و ﺷﺮاﺋﻂ ﺣﺮارﺗﯽ ﻣﻨﺎﺳﺐ اﻋﻤﺎل ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺪﯾﻬﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ در اﯾﻨﺤﺎﻟﺖ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﯾﺎ ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﯿﻦ دو دﯾﻮاره ﻣﻔﻬﻮﻣﯽ ﻧﺪارد و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ‬
‫اﯾﻦ ﻧﻮع اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻧﻤﯽﮔﯿﺮد‪ .‬ﻧﮑﺘﻪ دﯾﮕﺮ اﯾﻨﮑﻪ اﮔﺮ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻫﺮ ﯾﮏ از دو دﯾﻮاره ﺻﻔﺮ ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺷﮑﻞ )‪(7-18‬‬
‫ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﯾﮏ از دﯾﻮارهﻫﺎ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺟﻨﺲ دو دﯾﻮاره ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﺗﻔﺎوت داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ‬
‫ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ )‪ ،(7-18‬ﺷﮑﺎف ﺑﯿﻦ دو ﻃﺮف دﯾﻮار ﺟﺰء ﻣﺪل ﻧﺒﻮده و ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮاي درك ﺑﻬﺘﺮ و ﺑﺼﻮرت ﺳﻤﺒﻠﯿﮏ ﻧﻤﺎﯾﺶ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﺷﮑﻞ‬
‫)‪ (7-18‬ﭘﺎراﻣﺘﺮ ‪ k w‬ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ ﺿﺮﯾﺐ ﻫﺪاﯾﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﯾﮏ از دﯾﻮارهﻫﺎ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-18‬ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺮاي دﯾﻮاره دو ﻃﺮف در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺠﺰا‪.‬‬
‫‪ 7-13-1-2‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮاﺋﻂ ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎي ﻣﺘﺤﺮك‬
‫در ﺑﺴﯿﺎري از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻧﻈﯿﺮ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ روﺗﻮر‪ ،‬ﻣﺮزﻫﺎي دﯾﻮاره ﻣﺘﺤﺮك اﺳﺖ‪ .‬در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻣﺮز دﯾﻮاره داراي ﺣﺮﮐﺖ ﻣﻤﺎﺳﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪،‬‬
‫ﻻزﻣﺴﺖ ﺳﺮﻋﺖ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ و ﯾﺎ دوراﻧﯽ دﯾﻮاره ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﺷﺮاﺋﻂ ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮاره در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Motion‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره )ﺷﮑﻞ ‪(7-19‬‬
‫ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ اﻣﮑﺎن ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ دﯾﻮاره ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻣﺴﯿﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﺣﺮﮐﺖ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ ،‬اﻣﮑﺎن‬
‫ﭘﺬﯾﺮ ﻧﯿﺴﺖ‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺳﺮﻋﺖ ﻧﺴﺒﯽ ﻣﯽﺗﻮان ﺗﺎ ﺣﺪود ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدي اﯾﻦ ﻣﺸﮑﻞ را از ﺑﯿﻦ ﺑﺮد‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-19‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎي ﻣﺘﺤﺮك‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻄﻠﻖ ﯾﺎ ﻧﺴﺒﯽ‬
‫در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻣﺠﺎور دﯾﻮاره ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﺷﺪ )ﯾﻌﻨﯽ از ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺮﺟﻊ ﻣﺘﺤﺮك ﯾﺎ ﺷﺒﮑﻪ ﻟﻐﺰان اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد(‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮاره ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻧﺎﺣﯿﻪ‬
‫ﻣﺘﺤﺮك را ﺑﺼﻮرت ﻣﻄﻠﻖ )ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Absolute‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ (Motion‬و ﯾﺎ ﻧﺴﺒﯽ )ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Relative to Adjacent Cell Zone‬در ﻗﺴﻤﺖ‬
‫‪ (Motion‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﮐﺮد‪ .‬اﮔﺮ ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮاره ﺑﺼﻮرت ﻧﺴﺒﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ﺻﻔﺮ دﯾﻮاره ﺑﻪ اﯾﻦ ﻣﻔﻬﻮم اﺳﺖ ﮐﻪ دﯾﻮاره ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺮﺟﻊ ﺛﺎﺑﺖ‬
‫اﺳﺖ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺑﺎﯾﺪ ﺳﺮﻋﺖ ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺮﺟﻊ ﺑﺼﻮرت ﻣﻄﻠﻖ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ از ﻗﺎﻟﺐ ﯾﺎ ﻗﺎﻟﺒﻬﺎي ﻣﺮﺟﻊ ﻣﺘﺤﺮك ﯾﺎ ﺷﺒﮑﻪﻫﺎي ﻟﻐﺰان و ﯾﺎ ﺳﻄﻮح اﺧﺘﻼط اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه و ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮراه ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻗﺎﻟﺐ‬
‫ﻣﺘﺤﺮك ﺛﺎﺑﺖ اﺳﺖ‪ ،‬ﭘﯿﺸﻨﻬﺎد ﻣﯽﮔﺮدد ﮐﻪ ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮراه ﺑﻄﻮر ﻧﺴﺒﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬اﯾﻦ اﻣﺮ ﻣﻮﺟﺐ ﮐﺎﻫﺶ ﺧﻄﺎي اﺣﺘﻤﺎﻟﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ‬
‫ﮐﺎرﺑﺮ ﺷﺪه و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺳﺮﻋﺖ ﻗﺎﻟﺐ دﯾﮕﺮ ﻧﯿﺎزي ﺑﻪ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﺠﺪد ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮاره ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻄﻠﻖ ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺮﺟﻊ‬
‫ﺻﻔﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﻔﻬﻮم ﺳﺮﻋﺖ ﻧﺴﺒﯽ ﯾﺎ ﻣﻄﻠﻖ دﯾﻮاره ﺗﻔﺎوﺗﯽ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻧﺪارد‪.‬‬
‫ﺳﺮﻋﺖ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ دﯾﻮراه‬
‫ﺑﺮاي ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ ﻣﺮز دﯾﻮاره داراي ﺣﺮﮐﺖ ﺧﻄﯽ ﯾﺎ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺑﺎﺷﺪ )ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﯾﮏ ﮐﺎﻧﺎل ﻣﺮﺑﻌﯽ ﮐﻪ ﯾﮑﯽ از ﻣﺮزﻫﺎي دﯾﻮاره ﻣﺘﺤﺮك اﺳﺖ(‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان‬
‫ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮراه را ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Transitional‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Motion‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره )ﺷﮑﻞ ‪ (7-19‬ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﻃﺒﻖ‬
‫ﭘﯿﺶﻓﺮض ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ دﯾﻮراه ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮده و ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Moving Wall‬ﻏﯿﺮ ﻓﻌﺎل اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺳﺮﻋﺖ دوراﻧﯽ دﯾﻮاره‬
‫ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در ﺣﺎﻟﺘﻬﺎﯾﯽ ﮐﻪ دوﯾﺎره ﺑﺼﻮرت دوراﻧﯽ ﺣﺮﮐﺖ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Rotational‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ ،Motion‬ﺳﺮﻋﺖ‬
‫دوراﻧﯽ دﯾﻮراه )ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ (Speed‬ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﻮر )‪ (Rotation Axis‬و ﻣﺮﮐﺰ دوران )‪ (Rotation Axis Origin‬ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‪ ،‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫در ﻣﺴﺎﺋﻞ دو ﺑﻌﺪي ﻣﺤﻮر دوران ﻫﻤﺎن ﻣﺤﻮر ‪ Z‬دﺳﺘﮕﺎه ﻣﺨﺘﺼﺎت اﺳﺖ‪ .‬اﻣﺎ ﺑﺮاي ﻣﺴﺎﺋﻞ دو ﺑﻌﺪي ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪ ،‬ﻣﺤﻮر دوران ﻣﺆﻟﻔﻪ ‪ X‬دﺳﺘﮕﺎه‬
‫ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺗﺄﮐﯿﺪ ﻣﯽﮔﺮدد ﮐﻪ ﺳﺮﻋﺖ دوراﻧﯽ دﯾﻮاره ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺪﻗﺖ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮔﺮدد‪ .‬در ﺑﺴﯿﺎري ﻣﻮارد ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه ﮐﻪ ﮐﺎرﺑﺮان دﻗﺖ ﮐﺎﻓﯽ در ﺗﻌﺮﯾﻒ‬
‫ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮاره ﻧﺪاﺷﺘﻪاﻧﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺳﺮﻋﺖ دﯾﻮاره ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎي دو ﻃﺮﻓﻪ‬
‫ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﮐﻪ ﭘﯿﺸﺘﺮ آﺷﺎره ﮔﺮدﯾﺪ‪ ،‬اﮔﺮ ﯾﮏ دﯾﻮاره ﺑﯿﻦ دو ﻧﺎﺣﯿﻪ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﻄﻮر ﺧﻮدﮐﺎر ﯾﮏ دﯾﻮاره ﻣﺠﺎزي‬
‫)‪ (Shadow‬ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺑﺎ دﯾﻮاره ﻣﺬﮐﻮر ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺮاي ﻫﺮ دو دﯾﻮاره واﻗﻌﯽ و ﻣﺠﺎزي ﺳﺮﻋﺘﻬﺎي ﻣﺘﻔﺎوت ﺗﻌﺮﯾﻒ ﮐﺮد‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ذﮐﺮ‬
‫اﯾﻦ ﻧﮑﺘﻪ ﺿﺮورﯾﺴﺖ‪ ،‬در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﯾﮏ دﯾﻮاره )ﺑﺎ دﯾﻮاره ﻣﺠﺎزي ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺑﺎ آن( ﻣﺠﺎور ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻧﻤﯽﺗﻮان ﺑﺮاي آن ﺣﺮﮐﺘﯽ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫ﻣﺪﻟﺴﺎزي دﯾﻮارهﻫﺎي ﻟﻐﺰان‬
‫ﻃﺒﻖ ﭘﯿﺶﻓﺮض ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬دﯾﻮارهﻫﺎ در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻟﺰج از ﻗﺎﻧﻮن ﻏﯿﺮ ﻟﻐﺰﺷﯽ ﺑﻮدن ﭘﯿﺮوي ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﺑﻌﺒﺎرت دﯾﮕﺮ ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن روي دﯾﻮاره ﺑﺮاﺑﺮ‬
‫ﺻﻔﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﻣﺎ در ﺑﻌﻀﯽ ﺣﺎﻻت ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻻزم ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن روي دﯾﻮاره ﺑﺮاﺑﺮ ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن آزاد ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي‬
‫زﻣﯿﻦ در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﺣﻮل ﯾﮏ ﺧﻮدرو‪ ،‬ﺑﺮاي ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي از ﭘﯿﺪاﯾﺶ ﻻﯾﻪ ﻣﺮزي روي زﻣﯿﻦ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺠﺎور ﺑﺎ زﻣﯿﻦ ﺑﺮاﺑﺮ ﺳﺮﻋﺖ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن آزاد ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ ﺣﺎﻟﺘﻬﺎﯾﯽ ﻣﯽﺗﻮان ﻣﻘﺪار ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ در ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪) Specified Shear Stress‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-19‬را ﺻﻔﺮ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪.‬‬
‫ﻣﺪﻟﺴﺎزي اﺛﺮات زﺑﺮي دﯾﻮاره در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ‬
‫ﺑﺪﯾﻬﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﺳﯿﺎل روي ﺳﻄﻮح زﺑﺮ‪ ،‬وﺿﻌﯿﺘﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ دارد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺟﺮﯾﺎن روي ﺳﻄﻮح ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎﻫﺎ‪ ،‬ﮐﺸﺘﯿﻬﺎ‪ ،‬ﺗﻮرﺑﻮﻣﺎﺷﯿﻨﻬﺎ‪ ،‬ﻣﺒﺪﻟﻬﺎي‬
‫ﺣﺮارﺗﯽ‪ ،‬ﺳﯿﺴﺘﻤﻬﺎي ﻟﻮﻟﻪ ﮐﺸﯽ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در ﻻﯾﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ اﺗﻤﺴﻔﺮ و ﻋﻮارض زﻣﯿﻨﯽ ﺑﺎ زﺑﺮي ﺳﻄﺤﯽ ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ ﻣﻮاﺟﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬زﺑﺮي ﺳﻄﺢ روي‬
‫ﻧﯿﺮوي درگ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﻧﺘﻘﺎل ﺟﺮﻣﯽ و ﺣﺮارت روي دﯾﻮارهﻫﺎ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺑﺴﯿﺮ زﯾﺎدي دارد‪ .‬در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎﯾﯽ ﮐﻪ زﺑﺮي ﺳﻄﺢ از اﻫﻤﯿﺖ وﯾﮋهاي‬
‫ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان زﺑﺮي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره را ﺑﺮ اﺳﺎس ﻗﺎﻧﻮن اﺻﻼح ﺷﺪه دﯾﻮاره ﺑﺮاي زﺑﺮي ﺳﻄﺢ‪ ،‬ﻣﻨﻈﻮر ﻧﻤﻮد )ﺷﮑﻞ ‪.(7-19‬‬
‫‪–Slip Walls‬‬
‫‪1‬‬
‫ﺗﺼﺤﯿﺢ ﻗﺎﻧﻮن دﯾﻮاره ﺑﺮاي زﺑﺮي ﺳﻄﺢ‬
‫آزﻣﺎﯾﺸﻬﺎي اﻧﺠﺎم ﺷﺪه در ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ و ﮐﺎﻧﺎﻟﻬﺎي زﺑﺮ‪ ،‬ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ﮐﻪ ﺗﻮزﯾﻊ ﺳﺮﻋﺖ در ﻧﺰدﯾﮑﯽ دﯾﻮارهﻫﺎي زﺑﺮ در ﻣﻘﯿﺎس ﺷﺒﻪ ﻟﮕﺎرﯾﺘﻤﯽ ‪ ،‬ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ‬
‫‪1‬‬
‫ﮔﺮﻓﺘﻦ ﯾﮏ ﻧﮑﺘﻪ )اﺿﻔﻪ ﮐﺮدن ﺛﺎﺑﺖ ‪ B‬در ﻗﺎﻧﻮن ﻟﮕﺎرﯾﺘﻢ( از ﻫﻤﺎن ﺷﯿﺐ ‪ 1 / k‬ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻗﺎﻧﻮن دﯾﻮاره اﺻﻼح ﺷﺪه ﺑﺮاي ﺳﺮﻋﺖ‬
‫ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ زﺑﺮي ﺳﻄﺢ ﺑﺼﻮرت زﯾﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪1  u y p ‬‬
‫‪ln E‬‬
‫‪ B‬‬
‫‪k ‬‬
‫‪ ‬‬
‫)‪(7-29‬‬
‫ﮐﻪ‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪‬‬
‫‪u pu ‬‬
‫‪w ‬‬
‫‪ u   C 4 k‬و ‪ B‬ﺗﺎﺑﻊ زﺑﺮي ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻧﺎﺷﯽ از اﺛﺮات زﺑﺮي ﺳﻄﺢ را ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ‪ B‬ﺑﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻧﻮع ﺳﻄﺢ ﻧﻈﯿﺮ ﻫﻤﻮاري ﺳﻨﺒﺎده‪ ،2‬ﭘﺮﭼﻬﺎ‪ ،‬ﺷﯿﺎر داﺧﻞ ﭘﯿﭻ و ﻣﻬﺮه‪ ،‬رزوه‪ ،‬ﻧﺦ‪ ،‬ﺷﯿﺎرﻫﺎ‪ ،‬ﺗﻮرﻫﺎي ﺳﯿﻤﯽ و ﻣﻮارد‬
‫ﻣﺸﺎﺑﻪ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﻧﺪازه زﺑﺮي ﺳﻄﺢ ﺑﺴﺘﮕﯽ دارد‪ .‬ﻃﺒﯿﻌﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﯾﮏ ﺗﺎﺑﻊ زﺑﺮي ﺟﺎﻣﻊ ﺑﺮاي ﺗﻤﺎﻣﯽ اﻧﻮاع زﺑﺮي ﺳﻄﺢ وﺟﻮد ﻧﺪارد‪ .‬ﺑﻬﺮ ﺻﻮرت ﺑﺮاي‬
‫ﯾﮏ زﺑﺮي داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده‪ 3‬و ﻣﻮارد ﺷﺒﯿﻪ آن از اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ زﺑﺮي ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ‪ ،‬ﯾﮏ راﺑﻄﻪ ﻧﺴﺒﺘﺎً ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ‪ B‬و ﺑﺮاﺳﺎس ارﺗﻔﺎع ﺑﺪون ﺑﻌﺪي‬
‫زﺑﺮي‪ K s  K s u   ،‬اراﺋﻪ ﺷﺪه ﮐﻪ ‪ K s‬ارﺗﻔﺎع ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ زﺑﺮي و‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ u   C4 k‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺗﺤﻠﯿﻞ ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ﮐﻪ ﺗﺎﺑﻊ‬
‫‪1‬‬
‫زﺑﺮي‪ ، B ،‬ﯾﮏ ﺗﺎﺑﻊ ﻣﻨﻔﺮد از ‪ K s‬ﻧﺒﻮده‪ ،‬ﺑﻠﮑﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ از ﻣﻘﺪار ‪ K s‬را ﻃﻠﺐ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﻣﯽﺗﻮان ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ‪ K s‬را در‬
‫ﺳﻪ رژﯾﻢ زﯾﺮ ﻣﻨﻈﻮر ﻧﻤﻮد‪:‬‬
‫‪‬‬
‫ﻫﻤﻮاري ﻫﯿﺪرودﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ) ‪( K s  3 ~ 5‬‬
‫‪ ‬ﺣﺎﻟﺖ ﮔﺬرا ) ‪( 3 ~ 5  K s  70 ~ 90‬‬
‫‪ ‬ﮐﺎﻣﻼً زﺑﺮ ) ‪( K s  70 ~ 90‬‬
‫ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻮارد ﻓﻮق‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان از اﺛﺮات زﺑﺮي در رژﯾﻤﻬﺎي ﻫﻤﻮار ﻫﯿﺪرودﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﺻﺮﻓﻨﻈﺮ ﻧﻤﻮد‪ ،‬اﻣﺎ در رژﯾﻤﻬﺎي ﮔﺬار و ﮐﺎﻣﻼً زﺑﺮ‪ ،‬اﺛﺮات زﺑﺮي ﺑﺴﯿﺎر‬
‫زﯾﺎد ﺑﻮده و ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﻨﻈﻮر ﮔﺮدد‪ .‬در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺗﻤﺎم رژﯾﻤﻬﺎي زﺑﺮي در ﺳﻪ رژﯾﻢ ﻓﻮق دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه و از ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﯿﻮن‬
‫ﭘﯿﺸﻨﻬﺎدي ﺳﺒﺴﯽ‪-‬ﺑﺮادﺷﺎو و ﺑﺮ اﺳﺎس دادهﻫﺎي ﻧﯿﮑﻮرادز ]‪ [1‬ﮐﻪ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﯾﮏ از رژﯾﻤﻬﺎ ﺑﻄﻮر ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ ﺗﻌﻤﯿﻢ ﯾﺎﻓﺘﻪ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺑﺮاي رژﯾﻢ ﻫﻤﻮار ﻫﯿﺪرودﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ) ‪:( K s  2.25‬‬
‫‪B  0‬‬
‫)‪(7-30‬‬
‫ﺑﺮاي رژﯾﻢ ﮔﺬرا ) ‪:( 2.25  K s  90‬‬
‫)‪(7-31‬‬
‫‪‬‬
‫‪1  K s  2.25‬‬
‫‪ln ‬‬
‫‪ CK s K s   Sin 0.4258 ln K s  0.811‬‬
‫‪k  87.75‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪B ‬‬
‫‪–Semi-Logarithmic‬‬
‫‪1‬‬
‫‪–Uniform Sand‬‬
‫‪2‬‬
‫‪–Sand-Grain‬‬
‫‪3‬‬
‫ﮐﻪ ‪ C K s‬ﺛﺎﺑﺖ زﺑﺮي ﺑﻮده و ﺑﻪ ﻧﻮع زﺑﺮي ﺑﺴﺘﮕﯽ دارد‪.‬‬
‫در ﻧﻬﺎﯾﺖ ﺑﺮاي رژﯾﻤﻬﺎي ﮐﺎﻣﻼً زﺑﺮ ) ‪:( K s  90‬‬
‫‪‬‬
‫)‪(7-32‬‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ln 1  C K s K s‬‬
‫‪k‬‬
‫‪B ‬‬
‫‪ ‬‬
‫در ﺣﻠﮕﺮ ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﺑﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﺑﻮدن ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي زﺑﺮي‪ ،‬ﺗﺎﺑﻊ زﺑﺮي‪ ، B K s ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از رواﺑﻂ )‪32‬ـ‪ (7-30‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫ﭘﺲ از آن‪ ،‬از ﻗﺎﻧﻮن اﺻﻼح ﺷﺪه دﯾﻮاره در راﺑﻄﻪ )‪ (7-29‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ و ﺳﺎﯾﺮ ﺗﻮاﺑﻊ دﯾﻮاره ﺑﺮاي دﻣﺎي ﻣﺘﻮﺳﻂ و ﻣﻘﺎدﯾﺮ آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺗﻨﻈﯿﻢ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي زﺑﺮي‬
‫ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي اﺛﺮات زﺑﺮي در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ دو ﭘﺎراﻣﺘﺮ ارﺗﻔﺎع زﺑﺮي‪) K s ،‬ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ ،(Roughness Height‬و ﺛﺎﺑﺖ زﺑﺮي‪) C K s ،‬ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ‬
‫‪ ،(Roughness Constant‬ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬ﻃﺒﻖ ﭘﯿﺶ ﻓﺮض ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ارﺗﻔﺎع زﺑﺮي ﺻﻔﺮ ﺑﻮده ﮐﻪ ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ ﯾﮏ دﯾﻮاره ﺑﺴﯿﺎر ﺻﺎف و ﻫﻤﻮار اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺑﺮاي ﻣﻨﻈﻮر ﮐﺮدن اﺛﺮات زﺑﺮي ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﻘﺪار ارﺗﻔﺎع زﺑﺮي ﻏﯿﺮ از ﺻﻔﺮ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺳﻄﻮح داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ‪ ،‬ارﺗﻔﺎع‬
‫زﺑﺮي‪ ، K s ،‬ﻫﻤﺎن ارﺗﻔﺎع داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﻣﺎ ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎي داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده ﻏﯿﺮ ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ‪ ،‬ارﺗﻔﺎع زﺑﺮي ﺑﺮاﺑﺮ ارﺗﻔﺎع‬
‫ﻣﺘﻮﺳﻂ ) ‪ ( D50‬ﻓﺮض ﺷﺪه ﮐﻪ ﺗﻘﺮﯾﺐ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮاي ﺳﺎﯾﺮ اﻧﻮاع زﺑﺮي ﺳﻄﻮح‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ از ﻣﻘﺪار ﻣﻌﺎدل ارﺗﻔﺎع زﺑﺮي داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫ﻣﻘﺪار ‪ K s‬اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد‪.‬‬
‫اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻘﺪار ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ﺛﺎﺑﺖ زﺑﺮي‪ ، C K s ،‬ﮐﺎﻣﻼً ﺑﻪ ﻧﻮع زﺑﺮي ﺳﻄﺢ ﺑﺴﺘﮕﯽ دارد‪ .‬ﻃﺒﻖ ﭘﯿﺶ ﻓﺮض ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪C K s  0.5 ،‬‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﺪل آﺷﻔﺘﮕﯽ ‪ k  ‬ﻣﺒﺘﻨﯽ ﺑﺮ دادهﻫﺎي ﻧﯿﮑﻮرادز]‪ [1‬و ﺑﺮاي ﻟﻮﻟﻪﻫﺎي زﺑﺮ ﺑﺎ زﺑﺮي داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ‪ ،‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫اﻟﺒﺘﻪ در ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدي ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ زﺑﺮي دﯾﻮاره از ﻧﻮع داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ ﻧﺒﺎﺷﺪ و ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﺑﺮاي ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﺛﺎﺑﺖ زﺑﺮي‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ .‬آزﻣﺎﯾﺸﻬﺎي ﻣﺘﻌﺪدي در اﯾﻦ زﻣﯿﻨﻪ اﻧﺠﺎم ﺷﺪه و ﻧﺘﯿﺠﻪ آن اﯾﻨﺴﺖ ﮐﻪ ﺑﺮاي زﺑﺮﯾﻬﺎي از ﻧﻮع داﻧﻪ‪-‬ﺳﻨﺒﺎده ﻏﯿﺮ ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ‪ ،‬ﺷﯿﺎرﻫﺎ و ﺷﺒﮑﻪﻫﺎي‬
‫ﺳﯿﻤﯽ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ‪ C K s  0.5 ~ 1.0‬ﻣﻨﺎﺳﺒﺘﺮﯾﻦ ﮔﺰﯾﻨﻪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻣﺘﺄﺳﻔﺎﻧﻪ ﻫﻨﻮز راه ﺣﻞ دﻗﯿﻘﯽ ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺛﺎﺑﺖ زﺑﺮي‪ ، C K s ،‬اراﺋﻪ ﻧﺸﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ‪ ،‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ارﺗﻔﺎع اوﻟﯿﻦ ردﯾﻒ اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﺷﺒﮑﻪ روي دﯾﻮاره از ارﺗﻔﺎع زﺑﺮي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه ﮐﻮﺗﺎهﺗﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﺴﺌﻠﻪ از ﻟﺤﺎظ‬
‫ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻣﻔﻬﻮﻣﯽ ﻧﺪاﺷﺘﻪ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه از دﻗﺖ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﺑﺮﺧﻮردار ﻧﺨﻮاﻫﺪ ﺑﻮد‪ .‬ﺑﻬﻤﯿﻦ ﺧﺎﻃﺮ ﺑﺮاي دﺳﺘﯿﺎﻓﺘﻦ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ دﻗﯿﻘﺘﺮ ﻻزﻣﺴﺖ‬
‫ﮐﻪ ﻓﺎﺻﻠﻪ دﯾﻮاره ﺗﺎ ﻣﺮﮐﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺠﺎور آن از ارﺗﻔﺎع زﺑﺮي ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ در ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره‬
‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع رژﯾﻢ ﺟﺮﯾﺎن ﻻزﻣﺴﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺘﻌﻌﺪي در ﺷﺮط ﻣﺮزي دﯾﻮاره ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل اﮔﺮ ﺑﺮ روي دﯾﻮاره ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ‪،‬‬
‫واﮐﻨﺶ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ‪ ،‬اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﭘﺪﯾﺪه ﻓﺎز ﮔﺴﺴﺘﻪ وﺟﻮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﯾﮏ از اﯾﻦ ﻣﻮارد ﺗﻌﯿﯿﻦ‬
‫ﺷﻮد‪ .‬ﺑﻤﻨﻈﻮر درك ﺑﻬﺘﺮ از ﭘﺪﯾﺪهﻫﺎي ﻓﻮق ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ در ﻓﺼﻠﻬﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﻄﻮر ﮐﺎﻣﻞ ﺗﺸﺮﯾﺢ ﺷﺪه و از ﺑﯿﺎن آن در اﯾﻦ ﻗﺴﻤﺖ‬
‫ﺧﻮدداري ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-13-2‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ در ﻣﺮزﻫﺎي دﯾﻮاره‬
‫ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻟﺰج‪ ،‬از ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺟﺮﯾﺎن در اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻣﺠﺎور دﯾﻮاره ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺐ و ﭘﯿﺸﮕﻮﯾﯽ ﻣﻘﺪار ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آرام‪ ،‬ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﮔﺮادﯾﺎﻧﻬﺎي ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز دﯾﻮاره ﺑﺴﺘﮕﯽ دارد‪ .‬در ﺣﺎﻟﯿﮑﻪ در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي‬
‫دﯾﮕﺮي ﻧﯿﺰ وﺟﻮد دارد ﮐﻪ در ﺑﺨﺶ )‪ (11-9‬ﺑﻄﻮر ﮐﺎﻣﻞ ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫اﮔﺮ دﯾﻮارهﻫﺎ از ﯾﮏ ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﺑﺮﺧﻮردار ﺑﺎﺷﺪ )ﯾﻌﻨﯽ ﻣﻘﺪار ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد(‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﺮاﺳﺎس‬
‫ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه‪ ،‬ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻣﻤﺎﺳﯽ ﺳﺮﻋﺖ روي دﯾﻮاره را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﻏﯿﺮ ﻟﺰج‪ ،‬دﯾﻮاره داراي ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻟﻐﺰﺷﯽ‪ 1‬ﺑﻮده ﮐﻪ در‬
‫اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻫﯿﭻ ﮔﻮﻧﻪ اﺻﻄﮑﺎك روي دﯾﻮاره وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺘﻪ و ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ آن ﺻﻔﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آرام‪ ،‬ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ دﯾﻮاره ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﮔﺮادﯾﺎن ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دﯾﻮاره ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ )ﻣﻌﺎدﻟﻪ ‪ .(7-33‬اﮔﺮ ﮔﺮادﯾﺎن‬
‫ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دﯾﻮاره زﯾﺎد ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﺷﺒﮑﻪ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه در ﻧﺰدﯾﮑﯽ ﻣﺮز دﯾﻮاره ﺑﻪ اﻧﺪازه ﮐﺎﻓﯽ رﯾﺰ ﺑﺎﺷﺪ ﺗﺎ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﺗﻐﯿﯿﺮات‬
‫ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﻻﯾﻪ ﻣﺮزي را ﺑﺪرﺳﺘﯽ ﭘﻮﺷﺶ دﻫﺪ‪.‬‬
‫)‪(7-33‬‬
‫‪v‬‬
‫‪y‬‬
‫‪w  ‬‬
‫‪ 7-13-3‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﻣﺮزﻫﺎي دﯾﻮاره‬
‫در ﻗﺴﻤﺘﻬﺎي ﻗﺒﻞ ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه ﮐﻪ در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬روﺷﻬﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺣﺮارﺗﯽ روي دﯾﻮارهﻫﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻫﺮﯾﮏ از اﯾﻦ روﺷﻬﺎ‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﯿﻮن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت روي دﯾﻮارهﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬در اﯾﻦ ﻗﺴﻤﺖ‪،‬‬
‫ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﺮاﺳﺎس ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه روي دﯾﻮاره‪ ،‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي دﻣﺎﯾﯽ‬
‫اﮔﺮ از ﺷﺮط ﻣﺮزي دﻣﺎ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺮاي دﯾﻮاره اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد‪ ،‬اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﯿﻦ دﯾﻮاره و ﺳﯿﺎل ﻣﺠﺎور ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-34‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫)‪(7-34‬‬
‫‪‬‬
‫‪q  h f TW  T f   qrad‬‬
‫ﮐﻪ‬
‫‪ h f‬؛ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﺤﻠﯽ ﺳﯿﺎل‬
‫‪ TW‬؛ دﻣﺎي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره‬
‫‪–No-Slip‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ T f‬؛ دﻣﺎي ﻣﺤﻠﯽ ﺳﯿﺎل‬
‫‪ q ‬؛ ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ از دﯾﻮاره؛ و‬
‫‪‬‬
‫‪ qrad‬؛ ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﺗﺎﺑﺸﯽ؛ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﺤﻠﯽ ﺳﯿﺎل ﺑﺮاﺳﺎس ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن )ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﯿﺰان آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،‬دﻣﺎ و ﭘﺮوﻓﯿﻠﻬﺎي‬
‫ﺳﺮﻋﺖ( ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﻣﺮز ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﻫﻤﺠﻮار ﺑﺎ ﻣﺮز دﯾﻮاره ﻧﯿﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ )‪ (7-35‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫)‪(7-35‬‬
‫‪ks‬‬
‫‪‬‬
‫‪TW  Ts   qrad‬‬
‫‪n‬‬
‫‪q ‬‬
‫ﮐﻪ‬
‫‪ k s‬؛ ﺿﺮﯾﺐ ﻫﺪاﯾﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﺟﺎﻣﺪ‬
‫‪ Ts‬؛ دﻣﺎي ﻣﺤﻠﯽ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ؛ و‬
‫‪ n‬؛ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﯿﻦ ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﺗﺎ ﻣﺮﮐﺰ اﻟﻤﺎن در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ؛ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ‬
‫اﮔﺮ از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺮاي دﯾﻮاره اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ روي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﺑﻮدن ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ‬
‫روي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻫﻤﺎن راﺑﻄﻪ )‪ (7-34‬اﻣﺎ ﺑﺼﻮرت ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (7-36‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ دﻣﺎ روي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﻫﻤﺠﻮار ﺑﺎ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‬
‫اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫)‪(7-36‬‬
‫‪‬‬
‫‪q  qrad‬‬
‫‪ Tf‬‬
‫‪hf‬‬
‫‪TW ‬‬
‫ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ دﻣﺎ روي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﻫﻢ ﻣﺮز ﺑﺎ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ‪ ،‬ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ زﯾﺮ ﮐﻪ در ﺣﻘﯿﻘﺖ ﻫﻤﺎن راﺑﻄﻪ )‪ (7-35‬ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪.‬‬
‫)‪(7-37‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ‬
‫‪ n‬‬
‫‪q  qrad‬‬
‫‪T‬‬
‫‪s‬‬
‫‪ks‬‬
‫‪TW ‬‬
‫‪1‬‬
‫در ﺷﺮط ﻣﺮزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ‪ ،‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺧﺎرﺟﯽ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ دﻣﺎي ﭼﺎه ﺣﺮارﺗﯽ ﺧﺎرﺟﯽ ‪ ،‬ﮐﻪ ﺑﻌﻨﻮان‬
‫ورودي ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‪ ،‬ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ روي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪–External Heat Sink Temperature‬‬
‫‪1‬‬
‫)‪(7-38‬‬
‫‪‬‬
‫‪q  h f TW  T f   qrad‬‬
‫‪ hext Text  TW ‬‬
‫ﮐﻪ‬
‫‪ hext‬؛ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺧﺎرﺟﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ‬
‫‪ Text‬؛ دﻣﺎي ﭼﺎه ﺣﺮارﺗﯽ ﺧﺎرﺟﯽ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ؛ و‬
‫‪‬‬
‫‪ qrad‬؛ ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﺗﺎﺑﺸﯽ؛ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در راﺑﻄﻪ ﻓﻮق‪ ،‬ﺿﺨﺎﻣﺖ دﯾﻮاره ﺻﻔﺮ ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺎﺑﺶ ﺧﺎرﺟﯽ‬
‫در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺎﺑﺶ ﺧﺎرﺟﯽ‪ ،‬ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ روي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ )‪ (7-39‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮔﺮدد‪.‬‬
‫)‪(7-39‬‬
‫‪‬‬
‫‪q  h f TW  T f   qrad‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪  ext T4  TW4‬‬
‫ﮐﻪ‬
‫‪  ext‬؛ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﺸﺎر در ﺑﯿﺮون از ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﮐﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‬
‫‪ ‬؛ ﺛﺎﺑﺖ اﺳﺘﻔﺎن‪-‬ﺑﻮﻟﺘﺰﻣﻦ‬
‫‪ TW‬؛ دﻣﺎي ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره‬
‫‪ T‬؛ دﻣﺎي ﭼﺸﻤﻪ ﯾﺎ ﭼﺎه ﺗﺎﺑﺸﯽ در ﺑﯿﺮون از داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﮐﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه؛ و‬
‫‪‬‬
‫‪ qrad‬؛ ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺑﻪ دﯾﻮاره از داﺧﻞ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ؛ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در راﺑﻄﻪ ﻓﻮق‪ ،‬ﺿﺨﺎﻣﺖ دﯾﻮاره ﺻﻔﺮ ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﺮﮐﯿﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺧﺎرﺟﯽ‬
‫در ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ ﮐﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﺼﻮرﺗﻬﺎي ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ و ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺧﺎرﺟﯽ وﺟﻮد دارد‪ ،‬از اﯾﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺘﻬﺎ‪ ،‬ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﯽ روي‬
‫ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ )‪ (7-40‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫)‪(7-40‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪q  h f TW  T f   qrad‬‬
‫‪ hext Text  TW    ext T4  TW4‬‬
‫ﮐﻪ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ در دو ﻗﺴﻤﺖ ﻗﺒﻞ ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در راﺑﻄﻪ ﻓﻮق‪ ،‬ﺿﺨﺎﻣﺖ دﯾﻮاره ﺻﻔﺮ ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺳﯿﺎل‪-‬ﺟﺎﻣﺪ‬
‫در ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آرام‪ ،‬اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﯿﻦ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل و ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻗﺎﻧﻮن ﻓﻮرﯾﻪ ﺑﺮاي دﯾﻮارهﻫﺎ‪ ،‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽآﯾﺪ‪ .‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻓﺮم‬
‫ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺷﺪه اﯾﻦ ﻗﺎﻧﻮن )ﻣﻌﺎدﻟﻪ ‪ (7-41‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫)‪(7-41‬‬
‫‪wall‬‬
‫‪T‬‬
‫‪n‬‬
‫‪q  k f‬‬
‫ﮐﻪ ‪ n‬ﻣﻮﻟﻔﻪ ﻣﺤﻠﯽ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﺳﻄﺢ دﯾﻮاره ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ‪ ،‬ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ از ﻗﺎﻧﻮن دﯾﻮاره ﺑﺮاي دﻣﺎ ﮐﻪ از ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﯿﻦ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﻣﻤﻨﺘﻢ‪ ،‬ﻣﺸﺘﻖ ﺷﺪه‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﮐﻨﺪ ]‪ .[2‬ﺟﺰﺋﯿﺎت ﺑﯿﺸﺘﺮ در‬
‫ﺑﺨﺶ )‪ (11-7‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-14‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن‬
‫در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در ﻫﻨﺪﺳﻪﻫﺎي ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﯽﺗﻮان‪ ،‬ﺟﺮﯾﺎن در ﻧﺼﻒ ﻣﺪل ﻫﻨﺪﺳﯽ را ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻧﻤﻮده و ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه را ﺑﺮاي ﮐﻞ ﻣﺪل ﺗﻌﻤﯿﻢ‬
‫داد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﺣﻮل ﺧﻮدروﻫﺎ‪ ،‬ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎﻫﺎ‪ ،‬ﺳﺎﯾﺮ ﻣﻮارد ﮐﻪ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻣﺘﻘﺎرﻧﯽ دارﻧﺪ‪ ،‬ﮐﺎﻓﯿﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺮاي ﻧﺼﻒ ﻣﺪل‬
‫ﺧﻮدرو و ﯾﺎ ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﮔﺮدد‪ .‬در اﯾﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺻﻔﺤﻪ ﺗﻘﺎرن ﺑﻌﻨﻮان ﯾﮏ ﻣﺮز ‪) Symmetry‬ﺗﻘﺎرن( در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ‬
‫ﻣﯽﺗﻮان ﺻﻔﺤﻪ ﺗﻘﺎرن را ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ دﯾﻮاره ﺑﺪون ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ‪ ،‬ﻧﯿﺰ ﻓﺮض ﻧﻤﻮد‪ .‬ﻻزم ﺑﻪ ﺗﻮﺿﯿﺢ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﻫﯿﭽﮕﻮﻧﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮ دﯾﮕﺮ‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﻤﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ در ﻣﺪﻟﻬﺎي ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ از ﺷﺮط ﻣﺮزي ‪) Axis‬ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري( در ﻣﺤﻮر ﺗﻘﺎرن اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت در ﻣﺮزﻫﺎي ﻣﺘﻘﺎرن‬
‫ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺷﺎر ﺗﻤﺎم ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن در ﻣﺮز ﺗﻘﺎرن را ﺻﻔﺮ در ﻧﻈﺮ ﻣﯽﮔﯿﺮد‪ .‬ﻫﯿﭽﮕﻮﻧﻪ ﺷﺎر ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ در ﻣﺮز ﺗﻘﺎرن وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺘﻪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ‬
‫ﻣﻮﻟﻔﻪﻫﺎي ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ﺗﻘﺎرن ﺻﻔﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻫﯿﭽﮕﻮﻧﻪ ﺷﺎر اﻧﺘﺸﺎر ﻧﯿﺰ در ﺳﻄﺢ ﺗﻘﺎرن وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺘﻪ و ﮔﺮادﯾﺎﻧﻬﺎي ﻧﺮﻣﺎل ﺗﻤﺎم‬
‫ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ در ﺳﻄﺢ ﺗﻘﺎرن‪ ،‬ﻧﯿﺰ ﺻﻔﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﯾﮏ ﻣﺮز ﺗﻘﺎرن از ﻗﻮاﻧﯿﻦ زﯾﺮ ﭘﯿﺮوي ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫ﻣﺆﻟﻔﻪ ﻋﻤﻮدي ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﺮز ﺗﻘﺎرن ﺻﻔﺮ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﮔﺮادﯾﺎﻧﻬﺎي ﻧﺮﻣﺎل ﺗﻤﺎم ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ در ﻣﺰ ﺗﻘﺎرن ﺻﻔﺮ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻮارد ﺑﺎﻻ‪ ،‬ﺑﺎ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﺮ ﺗﻘﺎرن ﺑﺮاي ﯾﮏ ﺳﻄﺢ‪ ،‬ﺗﻤﺎم ﺷﺎرﻫﺎ در آن ﺳﻄﺢ ﺻﻔﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬از ﻃﺮﻓﯽ‪ ،‬از آﻧﺠﺎﺋﯿﮑﻪ‪ ،‬ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﯽ در ﺳﻄﺢ ﺗﻘﺎرن‬
‫ﺻﻔﺮ اﺳﺖ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان اﯾﻨﮕﻮﻧﻪ ﺗﻔﺴﯿﺮ ﮐﺮد ﮐﻪ ﯾﮏ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن‪ ،‬ﺑﻪ ﻧﻮﻋﯽ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﯾﮏ دﯾﻮاره ﻟﻐﺰان در ﯾﮏ ﺟﺮﯾﺎن آﺷﻔﺘﻪ را ارﺿﺎء ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﻣﺜﺎﻟﻬﺎﯾﯽ از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن‬
‫اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﻬﺎي ﻣﺘﻘﺎرن‪ ،‬ﻣﻮﺟﺐ ﮐﺎﻫﺶ زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﮐﺎﻫﺶ ﺣﺎﻓﻈﻪ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑﺮاي‬
‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن ﺣﻮل ﺧﻮدرو ﯾﺎ ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎ ﮐﻪ در ﺟﻬﺖ ﻃﻮل ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬اﻓﯿﺴﺖ ﻧﯿﻢ ﻣﺪل ﺧﻮدرو ﯾﺎ ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎ در ﺟﻬﺖ ﻃﻮل‪ ،‬آﻧﺎﻟﯿﺰ ﮔﺮدد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ‬
‫ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎي اﺳﺘﻮاﻧﻪاي ﮐﻪ ﺑﺪون ﭼﺮﺧﺶ ﺑﻮده ﻧﯿﺰ ﮐﺎﻓﯿﺴﺖ ﮐﻪ ﺗﻨﻬﺎ رﺑﻊ ﻣﺪل ﻟﻮﻟﻪ آﻧﺎﻟﯿﺰ ﮔﺮدد‪ .‬در ﺷﮑﻞ )‪ (7-20‬دو ﻧﻤﻮﻧﻪ از ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ‬
‫ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن در آن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫اﻟﻒ‬
‫ب‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-20‬ﻣﺜﺎﻟﻬﺎﯾﯽ از اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﺑﺮاي ﯾﮏ ﮐﺎﻧﺎل ﺳﻪ ﺑﻌﺪي و ﯾﮏ اﺳﺘﻮاﻧﻪ‪.‬‬
‫اﻟﺒﺘﻪ ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ وﺟﻮد دارد ﮐﻪ اﮔﺮ ﭼﻪ ﻣﺪل ﻫﻨﺪﺳﯽ ﻣﺘﻘﺎرن اﺳﺖ‪ ،‬اﻣﺎ ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺮﯾﺎن در آن ﻣﺪل ﻣﺘﻘﺎرن ﻧﯿﺴﺖ‪ .‬ﻣﻮاردي ﻧﻈﯿﺮ وﺟﻮد ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي‬
‫ﺟﺎﻧﺒﯽ ﺣﻮل ﯾﮏ ﺧﻮدرو ﯾﺎ ﯾﮏ ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎ‪ ،‬اﺳﺘﻮاﻧﻪﻫﺎي دوار و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﮐﺎﻧﺎﻟﻬﺎﯾﯽ ﻣﻤﻠﻮ از ﺳﯿﺎﻟﻬﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺷﺘﺎب ﺟﺎذﺑﻪ در آن ﺗﺄﺛﯿﺮ ﮔﺬار اﺳﺖ )ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ‬
‫ﮐﺎﻧﻠﻬﺎي آب(‪ ،‬از ﺟﻤﻠﮥ اﯾﻦ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن در اﯾﻨﮕﻮﻧﻪ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﻪ ﻫﯿﭻ ﻋﻨﻮان ﺻﺤﯿﺢ ﻧﺒﻮده و ﻻزم اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻤﺎم ﻣﺪل‬
‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﮔﺮدد‪ .‬در ﺷﮑﻞ )‪ (7-21‬دو ﻧﻤﻮﻧﻪ از اﯾﻦ ﻣﻮارد ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫اﻟﻒ؛ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻤﻮاره ﺑﺎ ﺟﺎذﺑﻪ در داﺧﻞ ﯾﮏ ﮐﺎﻧﺎل‬
‫ب؛ ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﯾﮏ اﺳﺘﻮاﻧﻪ دوار‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-21‬ﻣﺜﺎﻟﻬﺎﯾﯽ از ﻋﺪم اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﺗﻘﺎرن ﺑﺮاي ﻫﻨﺪﺳﻪﻫﺎي ﻣﺘﻘﺎرن‪.‬‬
‫‪ 7-15‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ‬
‫ﻃﺒﯿﻌﺖ ﺟﺮﯾﺎن و ﯾﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﺑﻌﻀﯽ از دﺳﺘﮕﺎهﻫﺎ از ﻣﺎﻫﯿﺖ ﭘﺮﯾﻮدﯾﮑﯽ )ﺗﻨﺎوﺑﯽ( ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻌﺒﺎرت دﯾﮕﺮ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺟﺮﯾﺎن و ﯾﺎ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ‬
‫اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در اﯾﻦ ﻧﻮع دﺳﺘﮕﺎهﻫﺎ ﺑﻄﻮر ﻣﺘﻨﺎوب ﺗﮑﺮار ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺧﺼﻮﺻﯿﺖ ﺟﺮﯾﺎن در ﺑﯿﻦ ﭘﺮهﻫﺎي داﺧﻞ ﻓﻨﻬﺎ‪ ،‬ﭘﻤﭙﻬﺎ‪ ،‬ﮐﻤﭙﺮﺳﻮرﻫﺎ و‬
‫ﺗﻮرﺑﯿﻨﻬﺎي ﻣﺤﻮري ﻣﺸﺎﺑﻪ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﭼﻨﯿﻦ ﻣﺴﺎﺋﻠﯽ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ در ﮐﺎﻫﺶ زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺣﺎﻓﻈﻪ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز‬
‫ﺑﺴﯿﺎر ﻣﺆﺛﺮ اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ‪ ،‬ﮐﺎﻓﯿﺴﺖ ﺗﻨﻬﺎ ﺟﺮﯾﺎن ﺣﻮل ﯾﮏ ﭘﺮه ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺷﺪه و ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪا را ﺑﺮاي ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺮهﻫﺎ ﻧﯿﺰ‬
‫درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪ .‬ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﻮارد اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﺗﻮرﺑﻮﻣﺎﺷﯿﻨﻬﺎي ﻣﺤﻮري ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ دو ﻧﻮع ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﻗﺎﺑﻞ اﺳﺘﻔﺎده اﺳﺖ‪ .‬در ﻧﻮع اول اﻓﺖ ﻓﺸﺎر در ﺳﻄﻮح ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﻣﻨﻈﻮر ﻧﻤﯽﺷﻮد‪ .‬در ﻧﺴﺨﻪ ‪4‬‬
‫اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار‪ ،‬ﺷﺮط ﻣﺮزي ﻣﺬﮐﻮر ﺑﻌﻨﻮان ﺷﺮط ﻣﺮزي ‪ Cyclic‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﻧﻮع دوم اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﻧﯿﺰ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻣﯽﺗﻮان ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﮐﺎﻣﻼً ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ را ﻧﯿﺰ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻧﻤﻮد‪ .‬در ﻧﺴﺨﻪ ‪ 4‬ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻧﻮع دوم ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﺑﺎ ﻋﻨﻮان ﺷﺮط ﻣﺮزي ‪Periodic‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﻧﺴﺨﻪﻫﺎي ﺑﺎﻻﺗﺮ اﯾﻦ ﻧﺮماﻓﺰار ﻫﺮ دو ﻧﻮع ﺷﺮط ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﺑﺎ ﻋﻨﻮان ﺷﺮط ﻣﺮزي ‪ Periodic‬ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در اﯾﻦ ﻗﺴﻤﺖ‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﺑﺪون اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻣﺜﺎﻟﻬﺎﯾﯽ از ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺼﻮرﺗﻬﺎي دوراﻧﯽ و اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ ﻣﻌﻤﻮﻻً در ﺗﻮرﺑﻮﻣﺎﺷﯿﻨﻬﺎ و اﺳﺘﻮاﻧﻪﻫﺎي دوار اﺗﻔﺎق ﻣﯽاﻓﺘﺪ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻠﻬﺎي )‪ 23‬و ‪ (7-22‬ﻧﻤﺎﯾﺸﮕﺮ ﻫﻨﺪﺳﻪﻫﺎﯾﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ در آﻧﻬﺎ وﺟﻮد دارد‪ .‬ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺷﮑﻞ )‪ (7-22‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در‬
‫داﺧﻞ ﭘﺮهﻫﺎي روﺗﻮر ﯾﮏ ﺗﻮرﺑﯿﻦ ﻣﺤﻮري ﻣﯽﺗﻮان ﻓﻀﺎي ﺣﻮل ﯾﮏ ﭘﺮه را درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ و ﺑﺎ اﻋﻤﺎل ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ آﻧﺮا ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻧﻤﻮد‪ .‬ﻧﺘﺎﯾﺞ‬
‫ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه ﺑﺮاي ﺳﺎﯾﺮ ﭘﺮهﻫﺎي روﺗﻮر ﻧﯿﺰ ﺻﺎدق اﺳﺖ‪ .‬در ﺷﮑﻞ )‪ (7-23‬ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺎ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي رﺑﻊ اﺳﺘﻮاﻧﻪ‪ ،‬ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﮐﻞ اﺳﺘﻮاﻧﻪ‬
‫دوار را ﺣﻞ ﮐﺮد‪ .‬ﺷﮑﻞ )‪ (7-24‬ﻧﯿﺰ ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ ﻓﯿﺰﯾﮏ ﺟﺮﯾﺎن و ﻓﻀﺎي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-22‬ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎن در ﭘﺮهﻫﺎي روﺗﻮر ﯾﮏ ﺗﻮرﺑﯿﻦ ﻣﺤﻮري‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-23‬اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﯾﮏ ﻇﺮف اﺳﺘﻮاﻧﻪاي‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-24‬ﻧﻤﻮﻧﻪاي از ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ‪.‬‬
‫ورودﯾﻬﺎي ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ‬
‫ﺑﺮاي ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﺑﺪون اﻓﺖ ﻓﺸﺎر‪ ،‬ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺎﯾﺪ دوراﻧﯽ و ﯾﺎ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺑﻮدن ﻣﺎﻫﯿﺖ ﺟﺮﯾﺎن را ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ ..‬ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ ﺑﻪ ﻣﺮزﻫﺎﯾﯽ‬
‫ﮔﻔﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻣﺪل و ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺼﻮرت ﺗﻨﺎوﺑﯽ دوراﻧﯽ ﺗﮑﺮار ﺷﻮد )ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ روﺗﻮرﻫﺎي ﺗﻮرﺑﯿﻨﻬﺎي ﻣﺤﻮري‪ ،‬ﺷﮑﻞ ‪ .(7-22‬ﻣﺮزﻫﺎي‬
‫ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺑﻪ ﻣﺮزﻫﺎﯾﯽ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻣﺪل و ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺼﻮرت ﺗﻨﺎوﺑﯽ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺗﮑﺮار ﺷﻮد )ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺷﮑﻞ ‪ .(7-24‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ‬
‫ﺟﺮﯾﺎن ﺗﺮاﮐﻢﭘﺬﯾﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻘﺪار اﻓﺖ ﻓﺸﺎر را ﻧﯿﺰ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻌﯿﻦ ﻧﻤﻮد )ﺷﮑﻞ ‪.(7-25‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-25‬ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ‪.‬‬
‫اﮔﺮ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪ ،‬ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Rotational‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Periodic Type‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ داﻣﻨﻪ‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ‪ ،‬ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Transitional‬در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Periodic Type‬ﻓﻌﺎل ﮔﺮدد‪ .‬ﺑﺮاي داﻣﻨﻪﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ‪،‬‬
‫ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ زاوﯾﻪ ﻣﺮﯾﻮط ﺑﻪ داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ را ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﻮر دوران ﻣﺪل ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻧﯿﺎزي ﻧﯿﺴﺖ ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺮﺟﻊ ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ‪ ،‬ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻣﯽﺗﻮان ﺟﺮﯾﺎن در داﺧﻞ ﭘﺮهﻫﺎي اﺳﺘﺎﺗﻮر را ﺑﺎ‬
‫اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻧﻤﻮد‪ ،‬ﻫﺮ ﭼﻨﺪ ﮐﻪ اﺳﺘﺎﺗﻮر ﯾﮏ ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺘﺤﺮك ﻧﯿﺴﺖ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮔﺰﯾﻨﻪ‬
‫‪ Grid/Check‬ﻣﯽﺗﻮان ﻣﺮﮐﺰ و ﻣﺤﻮر دوران را ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮده و ﻧﯿﺰ ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ‪ ،‬ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ و ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ زواﯾﺎي دوران ﻫﺮ ﯾﮏ از ﺳﻄﻮح ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬
‫ﮐﺮده و ﻧﻤﺎﯾﺶ داد‪ .‬اﮔﺮ از ﺗﻔﺎوت ﺑﯿﻦ ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ‪ ،‬ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ و ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ ﻧﺎﭼﯿﺰ ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬در اﯾﻨﺼﻮرت ﺷﺒﮑﻪ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه ﻣﺸﮑﻞ داﺷﺘﻪ و ﺷﺒﮑﻪ ﺣﻮل ﻣﺤﻮر‬
‫ﻣﺸﺨﺺ ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ ﻧﯿﺴﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-16‬ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‬
‫از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري در ﻣﺤﻮر ﺗﻘﺎرن ﯾﮏ ﺟﺴﻢ ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬در ﻣﻮاﻗﻌﯽ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﺣﻮل ﯾﮏ ﻣﺨﺮوط ﯾﺎ داﺧﻞ اﺳﺘﻮاﻧﻪ و ﯾﺎ‬
‫ﺑﻄﻮر ﮐﻠﯽ ﺟﺮﯾﺎن در ﺟﺴﻤﻬﺎي ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻣﯽﮔﺮدد‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻣﺪل دوﺑﻌﺪي ﺟﺴﻢ را درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ ﺑﺎ اﯾﻦ ﺷﺮط ﮐﻪ ﻣﺤﻮر دوران ﺟﺴﻢ از‬
‫ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري )‪ (Axis‬ﺑﺮﺧﻮردار ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﺷﮑﻞ )‪ (7-26‬ﻧﻤﻮﻧﻪاي از ﻣﻮرد ﺑﮑﺎرﮔﯿﺮي از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن‬
‫در ﯾﮏ اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-26‬اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺮط ﻣﺮزي ﺗﻘﺎرن ﻣﺤﻮري روي ﻣﺤﻮر ﺗﻘﺎن ﯾﮏ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪.‬‬
‫‪ 7-17‬ﺷﺮاﺋﻂ ﺳﯿﺎل‬
‫ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل ﺑﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪاي از اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﺗﻤﺎم ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﮐﻢ ﻓﻌﺎل ﺷﺪه روي آن ﺣﻞ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺗﻨﻬﺎ ورودي ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز‬
‫ﺑﺮاي ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﻧﻮع ﺳﯿﺎل ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﮔﺮ در ﯾﮏ ﻣﺴﺌﻠﻪ‪ ،‬اﻧﺘﻘﺎل ﮔﻮﻧﻪاي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و ﯾﺎ اﺣﺘﺮاق ﻧﯿﺰ ﻣﺪل ﻣﯽﺷﻮد‪ ،‬ﻧﺒﺎﯾﺪ ﻧﻮع ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و ﯾﺎ ﻣﻮاد‬
‫اﺣﺘﺮاق در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ ،‬ﺑﻠﮑﻪ اﯾﻦ ﻣﻮاد در ﻗﺴﻤﺖ ‪ ،Species‬ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﮔﺮدد‪ .‬اﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮع ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي ﻧﯿﺰ ﺻﺎدق ﺑﻮده و‬
‫ﻧﻮع ﺳﯿﺎﻟﻬﺎ در ﻗﺴﻤﺖ ‪ Multiphase‬ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ورودﯾﻬﺎي ﻗﺮار دادي ﺑﻪ ﮐﺎرﺑﺮ اﯾﻦ اﻣﮑﺎن را ﻣﯽدﻫﺪ ﮐﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﺳﮑﺎﻟﺮ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ‪ ،‬ﻣﻤﻨﺘﻢ‪ ،‬ﺟﺮم‪ ،‬ﮔﺮﻣﺎ و ﺳﺎﯾﺮ ﻣﻘﺎدﯾﺮ را ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺮاي ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﺣﺮﮐﺖ را ﻧﯿﺰ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﮐﺮد‪ .‬اﮔﺮ ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ در ﻣﺠﺎور ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل وﺟﻮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬آﻧﮕﺎه ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺤﻮر‬
‫و ﻣﺮﮐﺰ دوران را ﻧﯿﺰ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬اﮔﺮ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ‪ k  ‬و ﯾﺎ اﺳﭙﺎﻻرت‪-‬آﻟﻤﺎراس ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺷﻮد‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‬
‫را ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺮﯾﺎن آرام ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬درﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪل ﺗﺎﺑﺸﯽ ‪ DO‬ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮد ﮐﻪ‬
‫ﺳﯿﺎل در اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ دﺧﺎﻟﺖ دارد ﯾﺎ ﺧﯿﺮ ‪ .‬ﻧﮑﺘﻪ دﯾﮕﺮ اﯾﻨﮑﻪ در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﺑﻌﻨﻮان ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ‬
‫ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﺟﺰﺋﯿﺎت ﺑﯿﺸﺘﺮ در ﻣﻮرد ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ در ﻗﺴﻤﺖ )‪ (7-19‬ﺗﺸﺮﯾﺢ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ 7-17-1‬ورودﯾﻬﺎي ﻧﻮاﺣﯽ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﺳﯿﺎل‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﻗﺒﻞ از ﺣﻞ ﻫﺮ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﺗﻤﺎم ﺷﺮاﺋﻂ ﺳﯿﺎل در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﺎﻧﻞ ‪) Fluid‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-27‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ .‬در‬
‫ﭘﺎﻧﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي‪ ،‬ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Fluid‬ﻫﻤﺎن ﮔﺰﯾﻨﻪ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب و ﻓﺮاﺧﻮاﻧﯽ آن‪ ،‬ﭘﺎﻧﻞ ‪) Fluid‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-27‬ﺑﺎز ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﻮع ﺳﯿﺎل‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﺎده ﺳﯿﺎل ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺎده ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺳﯿﺎل در ﭘﺎﻧﻞ ‪ Material‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﺳﯿﺎل ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺟﺰء ﻣﻮاد‬
‫ﻣﻮﺟﻮد در ﺑﺎﻧﮏ اﻃﻼﻋﺎﺗﯽ ﭘﺎﻧﻞ ‪ Material‬ﻣﻮﺟﻮد ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﯾﮏ ﻣﺎده ﺟﺪﯾﺪ ﺑﺎ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﻣﺎده ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﮐﺮد‪.‬‬
‫ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ‬
‫در ﺻﻮرت ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﻧﺘﻘﺎل ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و ﯾﺎ ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي‪ ،‬ﮐﺎدر ﻣﺘﻦ ‪ Material Name‬در ﭘﺎﻧﻞ ‪ Fluid‬ﻇﺎﻫﺮ ﻧﻤﯽﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ‪ ،‬ﺑﺮاي ﺗﻤﺎم ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﻣﺎده ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﻫﻤﺎن ﻣﺎدهاي ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد ﮐﻪ ﮐﺎرﺑﺮ در ﭘﺎﻧﻞ ‪ Species Model‬ﺗﻌﺮﯾﻒ‬
‫ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ .‬ﺑﺮاي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي ﭼﻨﺪ ﻓﺎزي ﻧﯿﺰ‪ ،‬ﺑﺮاي ﺗﻤﺎم ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﻣﺎده ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﻫﻤﺎن ﻣﺎدهاي ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد ﮐﻪ ﮐﺎرﺑﺮ در ﭘﺎﻧﻞ ‪Multiphase Model‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﯽﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-27‬ﭘﺎﻧﻞ ‪) Fluid‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل(‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺗﺮﻣﻬﺎي ﭼﺸﻤﻪ‬
‫اﮔﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺗﺮم ﭼﺸﻤﻪ ﮔﺮﻣﺎ‪ ،‬ﺟﺮم‪ ،‬ﻣﻤﻨﺘﻢ‪ ،‬آﺷﻔﺘﮕﯽ‪ ،‬ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و ﯾﺎ ﺳﺎﯾﺮ ﺳﺎﯾﺮ ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﺳﮑﺎﻟﺮ‪ ،‬ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪Source‬‬
‫‪) Terms‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-27‬را ﻓﻌﺎل ﮐﺮد و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ را ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪ .‬ﺟﺰﺋﯿﺎت ﺑﯿﺸﺘﺮ در ﻗﺴﻤﺖ )‪ (7-25‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ آرام‬
‫در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺷﻔﺘﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ ‪ k  ‬و ﯾﺎ اﺳﭙﺎﻻرت‪-‬آﻟﻤﺎراس‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻣﺪﻟﻬﺎي آﺷﻔﺘﮕﯽ )ﯾﻌﻨﯽ ﺻﺮﻓﻨﻈﺮ ﮐﺮدن از‬
‫ﺗﻮﻟﯿﺪ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﯾﺎ ﻟﺰﺟﺖ ﮔﺮداﺑﻪﻫﺎي‪ ،‬اﻣﺎ اﻧﺘﻘﺎل دادن ﻣﻘﺎدﯾﺮ آﺷﻔﺘﮕﯽ( را در ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل ﻣﺸﺨﺺ‪ ،‬در ﻧﻈﺮ ﻧﮕﺮﻓﺖ‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ زﻣﺎﻧﯽ‬
‫ﻣﻔﯿﺪ اﺳﺖ ﮐﻪ ﮐﺎرﺑﺮ ﺑﺪاﻧﺪ ﮐﻪ در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﺸﺨﺺ از ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﺟﺮﯾﺎن آرام اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل اﮔﺮ ﮐﺎرﺑﺮ ﺑﺪاﻧﺪ ﮐﻪ ﻣﮑﺎن ﻧﻘﻄﻪ اﻧﺘﻘﺎل روي ﯾﮏ اﯾﺮﻓﻮﯾﻞ در‬
‫ﮐﺠﺎ ﻗﺮار دارد‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﯾﮏ ﻣﺮز اﻧﺘﻘﺎل آراﻣﮕﺂﺷﻔﺘﻪ را ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮐﺮده ﮐﻪ اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻧﺎﺣﯿﻪ آرام‪ ،‬ﻣﺠﺎور اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي ﻧﺎﺣﯿﻪ آﺷﻔﺘﻪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﯾﻦ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﺑﻪ ﮐﺎرﺑﺮ‬
‫اﺟﺎزه ﻣﯽدﻫﺪ اﻧﺘﻘﺎل آﺷﻔﺘﻪ روي ﯾﮏ اﯾﺮﻓﻮﯾﻞ را ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻧﻤﺎﯾﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﺤﻮر دوران‬
‫اﮔﺮ ﻣﺠﺎور ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ وﺟﻮد داﺷﺘﻪ و ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺧﻮد ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل ﺣﺮﮐﺖ دوراﻧﯽ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﺤﻮر و ﻣﺮﮐﺰ‬
‫دوران ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬اﯾﻦ ﻣﺤﻮر دوران‪ ،‬ﻣﺴﺘﻘﻞ از ﻫﺮﯾﮏ از ﻣﺤﻮرﻫﺎي دوران ﻧﻮاﺣﯽ دﯾﻮاره و ﯾﺎ ﻧﻮاﺣﯽ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﻣﺠﺎور ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل ﻣﺬﮐﻮر اﺳﺖ‪ .‬در‬
‫ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺳﻪ ﺑﻌﺪي‪ ،‬ﻣﺤﻮر دوران‪ ،‬ﻣﻨﻄﺒﻖ ﺑﺮ ﺑﺮداري اﺳﺖ ﮐﻪ از ﻣﺮﮐﺰ دوران ﮔﺬﺷﺘﻪ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮاي ﻣﺴﺎﺋﻞ دو ﺑﻌﺪي ﮐﻪ‬
‫ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺮﮐﺰ دوران ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ ،‬ﭼﺮا ﮐﻪ ﻣﺤﻮر دوران ﺑﺎ ﺑﺮدار ﻣﻮازي ﻣﺤﻮر ‪ Z‬ﮐﻪ از ﻣﺮﮐﺰ دوران ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‪ ،‬ﻋﺒﻮر‬
‫ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ ،‬ﻣﻨﻄﺒﻖ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﻧﻬﺎﯾﺖ در ﻣﺴﺎﺋﻞ دو ﺑﻌﺪي ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪ ،‬ﻣﺤﻮر دوران ﻣﻮازي ﺑﺎ ﻣﺤﻮر ‪ X‬و ﻣﺮﮐﺰ دوران ﻫﻤﺎن ﻣﺮﮐﺰ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺣﺮﮐﺖ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺣﺮﮐﺖ دوراﻧﯽ ﯾﺎ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل )ﯾﺎ ﻫﻤﺎن ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺮﺟﻊ(‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Moving Reference Frame‬در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪Motion‬‬
‫‪ Type‬ﭘﺎﻧﻞ ‪) Fluid‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-27‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬ﺳﭙﺲ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺮﮐﺰ و ﻣﺤﻮر دوران‪ ،‬اﻧﺪازه ﺳﺮﻋﺖ دوراﻧﯽ‪ ،‬ﻣﻄﻠﻖ ﯾﺎ ﻧﺴﺒﯽ ﺑﻮدن اﻧﺪازه ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮاي ﺣﺮﮐﺖ‬
‫دوراﻧﯽ و ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮاي ﺣﺮﮐﺖ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺣﺮﮐﺖ ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ داري ﺷﺒﮑﻪ ﻣﺘﺤﺮك )ﺷﺒﮑﻪ ﻟﻐﺰان( ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Moving Mesh‬در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪ Motion Type‬ﭘﺎﻧﻞ‬
‫‪ Fluid‬اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺸﺘﻪ و ﺳﭙﺲ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺳﺮﻋﺖ دوراﻧﯽ ﯾﺎ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ در ﮐﺎدرﻫﺎي ﻣﺘﻦ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪.‬‬
‫‪ 7-18‬ﺷﺮاﺋﻂ ﺟﺎﻣﺪ‬
‫ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﺑﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪاي از اﻟﻤﺎﻧﻬﺎي داﻣﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﮐﻢ ﻓﻌﺎل ﺷﺪه روي آن ﺣﻞ ﻧﻤﯽﺷﻮد‪ ،‬ﺑﻠﮑﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﺴﺌﻠﻪ‬
‫ﻫﺪاﯾﺖ ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ ﺣﻞ ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬رﻓﺘﺎر ﻣﺎده در ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ دﻗﯿﻘﺎً ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ رﻓﺘﺎر ﯾﮏ ﺳﯿﺎل در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل اﺳﺖ‪ ،‬اﻣﺎ در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ‪ ،‬ﭘﺪﯾﺪه ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ‪،‬‬
‫ﻫﯿﭻ ﻣﻔﻬﻮﻣﯽ ﻧﺪارد‪ .‬ﺗﻨﻬﺎ ورودي ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﺑﺮاي ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ‪ ،‬ﻧﻮع ﺟﺎﻣﺪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﺑﺎ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﻣﺎده ﺟﺎﻣﺪ ﺑﺪرﺳﺘﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي‬
‫ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﻣﯽﺗﻮان ﭼﺸﻤﻪﻫﺎي ﺣﺮارﺗﯽ و ﺣﺘﯽ ﺣﺮﮐﺖ را ﻧﯿﺰ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ‪ .‬ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ داراي ﺣﺮﮐﺖ دوراﻧﯽ ﺑﺎﺷﺪ‬
‫و ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﻣﺠﺎور ﯾﮏ ﻣﺮز ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﺮﮐﺰ و ﻣﺤﻮر دوران ﻧﯿﺰ ﺑﺪرﺳﺘﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ .‬درﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪل ﺗﺎﺑﺸﯽ ‪ DO‬ﺑﺮاي‬
‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮد ﮐﻪ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ در اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺎﺑﺸﯽ دﺧﺎﻟﺖ دارد ﯾﺎ ﺧﯿﺮ ‪.‬‬
‫‪ 7-18-1‬ورودﯾﻬﺎي ﻧﻮاﺣﯽ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﺟﺎﻣﺪ‬
‫در ﻧﺮماﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ‪ ،‬ﻗﺒﻞ از ﺣﻞ ﻫﺮ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﺗﻤﺎم ﺷﺮاﺋﻂ ﻣﺎده در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ‪ ،‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﺎﻧﻞ ‪) Solid‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-28‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪ .‬در ﭘﺎﻧﻞ‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮط ﻣﺮزي‪ ،‬ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Solid‬ﻫﻤﺎن ﮔﺰﯾﻨﻪ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب و ﻓﺮاﺧﻮاﻧﯽ آن‪ ،‬ﭘﺎﻧﻞ ‪) Solid‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-28‬ﺑﺎز ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﻮع ﺟﺎﻣﺪ‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﺎده ﺗﺸﮑﯿﻞ دﻫﻨﺪه ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺳﯿﺎل‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺎده ﺟﺎﻣﺪ در ﭘﺎﻧﻞ ‪ Material‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬درﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ ﻣﺎده ﺟﺎﻣﺪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺟﺰء ﻣﻮاد ﻣﻮﺟﻮد در‬
‫ﺑﺎﻧﮏ اﻃﻼﻋﺎﺗﯽ ﭘﺎﻧﻞ ‪ Material‬ﻣﻮﺟﻮد ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﯾﮏ ﻣﺎده ﺟﺪﯾﺪ ﺑﺎ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﻣﺎده ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﮐﺮد‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺗﺮﻣﻬﺎي ﭼﺸﻤﻪ ﺣﺮارﺗﯽ‬
‫اﮔﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺗﺮم ﭼﺸﻤﻪ ﺣﺮارﺗﯽ‪ ،‬ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻣﯽﺗﻮان ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪) Source Terms‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-27‬را ﻓﻌﺎل ﮐﺮد و ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ را ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد‪.‬‬
‫ﺟﺰﺋﯿﺎت ﺑﯿﺸﺘﺮ در ﻗﺴﻤﺖ )‪ (7-25‬ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻣﺤﻮر دوران‬
‫اﮔﺮ ﻣﺠﺎور ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ‪ ،‬ﻣﺮزﻫﺎي ﭘﺮﯾﻮدﯾﮏ دوراﻧﯽ وﺟﻮد داﺷﺘﻪ و ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺧﻮد ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﺣﺮﮐﺖ دوراﻧﯽ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻻزﻣﺴﺖ ﮐﻪ ﻣﺤﻮر و ﻣﺮﮐﺰ‬
‫دوران ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ .‬اﯾﻦ ﻣﺤﻮر دوران‪ ،‬ﻣﺴﺘﻘﻞ از ﻫﺮﯾﮏ از ﻣﺤﻮرﻫﺎي دوران ﻧﻮاﺣﯽ دﯾﻮاره و ﯾﺎ ﻧﻮاﺣﯽ ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﻣﺠﺎور ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﻣﺬﮐﻮر اﺳﺖ‪ .‬در‬
‫ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺳﻪ ﺑﻌﺪي‪ ،‬ﻣﺤﻮر دوران ﻣﻨﻄﺒﻖ ﺑﺮ ﺑﺮداري اﺳﺖ ﮐﻪ از ﻣﺮﮐﺰ دوران ﮔﺬﺷﺘﻪ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺎرﺑﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮاي ﻣﺴﺎﺋﻞ دو ﺑﻌﺪي ﮐﻪ‬
‫ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري ﻧﺒﺎﺷﺪ‪ ،‬ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺮﮐﺰ دوران ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪ ،‬ﭼﺮا ﮐﻪ ﻣﺤﻮر دوران ﺑﺎ ﺑﺮدار ﻣﻮازي ﻣﺤﻮر ‪ Z‬ﮐﻪ از ﻣﺮﮐﺰ دوران ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‪ ،‬ﻋﺒﻮر‬
‫ﻣﯽﮐﻨﺪ‪ ،‬ﻣﻨﻄﺒﻖ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﻧﻬﺎﯾﺖ در ﻣﺴﺎﺋﻞ دو ﺑﻌﺪي ﻣﺘﻘﺎرن ﻣﺤﻮري‪ ،‬ﻣﺤﻮر دوران ﻣﻮازي ﺑﺎ ﻣﺤﻮر ‪ X‬و ﻣﺮﮐﺰ دوران ﻫﻤﺎن ﻣﺮﮐﺰ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت‬
‫ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺷﮑﻞ ‪ 7-28‬ﭘﺎﻧﻞ ‪) Solid‬ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ(‪.‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺣﺮﮐﺖ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺣﺮﮐﺖ دوراﻧﯽ ﯾﺎ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ )ﻗﺎﻟﺐ ﻣﺮﺟﻊ(‪ ،‬ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Moving Reference Frame‬در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪Motion Type‬‬
‫ﭘﺎﻧﻞ ‪) Solid‬ﺷﮑﻞ ‪ (7-28‬اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد‪ .‬ﺳﭙﺲ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺮﮐﺰ و ﻣﺤﻮر دوران‪ ،‬اﻧﺪازه ﺳﺮﻋﺖ دوراﻧﯽ‪ ،‬ﻣﻄﻠﻖ ﯾﺎ ﻧﺴﺒﯽ ﺑﻮدن اﻧﺪازه ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮاي ﺣﺮﮐﺖ دوراﻧﯽ‬
‫و ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮاي ﺣﺮﮐﺖ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺣﺮﮐﺖ ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺟﺎﻣﺪ داري ﺷﺒﮑﻪ ﻣﺘﺤﺮك )ﺷﺒﮑﻪ ﻟﻐﺰان( ﺑﺎﯾﺪ ﮔﺰﯾﻨﻪ ‪ Moving Mesh‬در ﮐﺎدر ﻓﻬﺮﺳﺖ ‪Motion Type‬‬
‫ﭘﺎﻧﻞ ‪ Solid‬اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺸﺘﻪ و ﺳﭙﺲ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺳﺮﻋﺖ دوراﻧﯽ ﯾﺎ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ در ﮐﺎدرﻫﺎي ﻣﺘﻦ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدد‪.‬‬
Download
Related flashcards
Create flashcards