Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1391
8
1
gregorian
2012
11
1
12
4
online
1
fulltext
fa
پیش بینی عدد پرانتل آشفتگی در جریان خنک کاری لایه ای
On Predicting the Turbulent Prandtl Number in Film Cooling Flow
در این تحقیق شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت آشفته در جریان خنک کاری لایه ای برای یک سوراخ استوانه ای در حالت سه بعدی انجام شده است. شار حرارتی آشفته معادله انرژی توسط مدل پخش گردابه ای ساده و با فرض عدد پرانتل آشفتگی ثابت مدل سازی می شود. این در حالی است که تحقیقات نشان می دهد فرض عدد پرانتل آشفتگی ثابت، دور از واقعیت است. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل مرتبه دوم به همراه تصحیح دیواره به مدل سازی جریان و انتقال حرارت آشفته در خنک کاری لایه ای پرداخته شده است. مقایسه نتایج تحلیل عددی با مقادیر تجربی نشان می دهد که مدل های مرتبه دوم جبری-صریح شار حرارتی آشفته توانایی قابل قبولی در پیش بینی پارامترهای موثر در خنک کاری لایه ای دارند. در ادامه تغییرات عدد پرانتل آشفتگی مورد بررسی قرار گرفته و محدوده آن در هندسه مورد نظر، از 0.1 در فواصل دور از سوراخ تا حدود 0.95 در نزدیکی آن به دست آمده است. همچنین با مقایسه نتایج به دست آمده از روش صریح مرتبه دو و مدل پخش گردابه ای ساده، مقدار 0.7 به عنوان جایگزین مقدار رایج پیش فرض عدد پرانتل آشفتگی (0.85) پیشنهاد شده است.
Numerical simulation of turbulent flow and heat transfer in film cooling from a cylindrical hole in three-dimensional case is considered. For this purpose, turbulent heat flux term of energy equation is usually modeled by simple eddy diffusivity model with constant turbulent Prandtl number, while experimental and numerical researches show that the prescribed constant value of turbulent Prandtl number is far from reality. In the present study, second moment closure (SMC) models with wall-reflection term is applied for modeling the turbulent flow and heat transfer in film cooling flow. Comparison between the numerical and experimental results show that the explicit algebraic second moment closure models have more ability to better prediction of temperature field in film cooling. In addition, turbulent Prandtl number distribution for film cooling has been investigated. The range of this parameter for the desired geometry has been identified from 0.1 to 0.95 in the near of injection hole to far from it respectively. Finally, in order to enhance the capability of simple eddy diffusivity model in simulating film cooling heat transfer, the value of 0.7 has been proposed for turbulent Prandtl number instead of the common value of 0.85.
خنک کاری لایه ای,عدد پرانتل آشفتگی,مدل مرتبه دوم,مدل های جبری-صریح
Film Cooling,Turbulent Prandtl Number,Second Moment Closure Models,Explicit Algebraic Models
69
79
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-13618-69&slc_lang=fa&sid=15
حسن
نادری مهابادی
100319475328460041456
100319475328460041456
No
دانشگاه سمنان
Mehran
Rajabi Zargarabadi
مهران
رجبی زرگرآبادی
100319475328460041455
100319475328460041455
Yes
استادیار دانشکده مهندسی مکانیک-
دانشگاه سمنان
مجتبی
بیگلری
100319475328460041457
100319475328460041457
No
استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه سمنان