دوره آموزشی شبیه‌سازی جریان حول استوانه

جریان پیرامون مقاطع استوانه‌ای، از دیرباز به عنوان یک مسئله کلاسیک در دینامیک سیاالت و انتقال حرارت به شمار می‌رود. این مسئله علیرغم سادگی هندسه، اطلاعات و بینش بسیار جامعی را در مورد بسیاری از پدیده‌های فیزیکی حاضر در جریان سیالات پیرامون اجسام ضخیم فراهم می‌سازد. از جمله‌ی این پدیده‌ها می‌توان به جدایش و تشکیل حباب جدایش، ناپایداری جریان، رهایش گردابه‌ها و ارتعاشات القایی اشاره نمود. مطالعات نشان داده است که در جریان پیرامون اجسام ضخیم، الگوهای مشخصی در قالب رژیم آرام و در محدوده‌ی خاصی از اعداد رینولدز،ظهور می‌یابد. در رینولدز کم جدایش و ناحیه گردابی وجود ندارد. با افزایش رینولدز حباب جدایش متشکل از دو گردابه با چرخش مخالف هم در پشت استوانه تشکیل می‌گردد. با گذر عدد رینولدز از مقدار بحرانی، گذرش جریان از حالت پایا به ناپایا با رخداد ناپایداری دنباله‌ی جریان و پدیده‌ی رهایش گردابه به صورت دو بعدی و هارمونیک آغاز می‌گردد. با افزایش هر چه بیش‌تر عدد رینولدز جریان، اثرات سه بعدی و پدیده‌ی گذرش به آشفتگی در پایین دست تشکیل شده و دنباله‌ی جریان به تدریج به سمت استوانه انتشار می‌یابد. در محدوه‌ی خاصی از جریان مسیر گردابه‌ای فون‌کارمن تشکیل شده که بررسی رفتار جریان در این پدیده بسیار مهم است.