New Approaches in Modeling Multiphase Flows and Dispersion in Turbulence, Fractal Methods and Synthetic Turbulence

این کتاب شامل مجموعه‌ای از مشارکت‌های اصلی از پنج کارگاه اول برگزار شده توسط گروه علاقه‌مند ویژه Ercoftac در مورد مدل‌های آشفتگی مصنوعی (SIG42) است. این کتاب به عنوان تصویری از فعالیت‌های sig و آخرین پیشرفت‌ها در زمینه.

این جلد به بررسی استفاده از شبیه‌سازی سینماتیک (KS) و دیگر مدل‌های آشفتگی مصنوعی برای کاربرد خاص در جریان‌های محیطی می‌پردازد.

این جلد بهترین ترکیب‌ها را در مورد وضعیت تحقیق ارائه می‌کند. در KS، که به طور گسترده در حوزه‌های مختلف، از جمله جنبه‌های لاگرانژی در اختلاط/هم زدن آشفتگی، پراکندگی/خوشه‌بندی ذرات، و آخرین اما نه کم‌اهمیت‌ترین، هواآکوستیک استفاده می‌شود. برهم‌نهی حالت‌های تصادفی (عمدتا حالت‌های مکانی، و گاهی اوقات مکانی و زمانی، حالت‌های فوریه)، با محدودیت‌های تجویز شده مانند: تراکم‌ناپذیری شدید (میدان سرعت بدون واگرایی در هر نقطه)، طیف انرژی رینولدز بالا. پیشرفت‌های اخیر شامل ترکیب دینامیک خطی، به عنوان مثال در جریان‌های دوار و/یا با طبقه‌بندی پایدار، با تعمیم آسان ممکن به جریان‌های MHD و شاید به پلاسما بود. KS برای جریان کانال نیز تایید شده است. با این حال، فقدان "اثرات فراگیر" در نسخه های رایج KS به عنوان یک اشکال عمده در کاربردهای بسیار متفاوت شناسایی می شود: خوشه بندی ذرات اینرسی و همچنین در هواآکوستیک. با این وجود، این موضوع در برخی از مقالات مرجع مورد توجه قرار گرفت، و شایستگی‌هایی که باید در پرتو مطالعات جدید در حال انجام بازنگری شود.

This book contains a collection of the main contributions from the first five workshops held by Ercoftac Special Interest Group on Synthetic Turbulence Models (SIG42. It is intended as an illustration of the sig’s activities and of the latest developments in the field.

This volume investigates the use of Kinematic Simulation (KS) and other synthetic turbulence models for the particular application to environmental flows.

This volume offers the best syntheses on the research status in KS, which is widely used in various domains, including Lagrangian aspects in turbulence mixing/stirring, particle dispersion/clustering, and last but not least, aeroacoustics. Flow realizations with complete spatial, and sometime spatio-temporal, dependency, are generated via superposition of random modes (mostly spatial, and sometime spatial and temporal, Fourier modes), with prescribed constraints such as: strict incompressibility (divergence-free velocity field at each point), high Reynolds energy spectrum. Recent improvements consisted in incorporating linear dynamics, for instance in rotating and/or stably-stratified flows, with possible easy generalization to MHD flows, and perhaps to plasmas. KS for channel flows have also been validated. However, the absence of "sweeping effects" in present conventional KS versions is identified as a major drawback in very different applications: inertial particle clustering as well as in aeroacoustics. Nevertheless, this issue was addressed in some reference papers, and merits to be revisited in the light of new studies in progress.