مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

پیش بینی جریان آشفته در کانال های U-شکل با استفاده از مدل های اغتشاش خطی و غیرخطی.

نویسندگان
1 دانشجوی دانشگاه تهران
2 دانشگاه تهران
چکیده
در این مقاله به بررسی عملکرد مدل اغتشاش k-ε غیرخطی عدد رینولدز پایین در پیش بینی جریان آشفته در کانال U شکل سه بعدی مربوط به مسیر خنک کاری داخلی پره ی توربین گازی پرداخته می شود. به منظور مدل سازی میدان اغتشاش از مدل های اغتشاشی k-ε خطی عدد رینولدز پایین، مدل ناحیه ای k-ε/1-eq. و مدل غیرخطی عدد رینولدز پایین استفاده گردیده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که مدل های خطی و ناحیه ای در پیش بینی پروفیل های سرعت و تنش های رینولدز مشابه عمل می کنند و در بخش هایی از ناحیه ی جدایش جریان، تنش های رینولدز را بیشتر از مقدار واقعی پیش بینی می کنند اما مدل غیرخطی عملکرد بهتری را در پیش بینی پروفیل های سرعت و تنش های رینولدز در بیشتر مناطق از جمله ناحیه ی جدایش نشان می دهد. همچنین هر سه مدل خطی، غیرخطی و ناحیه ای تقریباً پیش بینی مشابهی در مورد نقطه ی جدایش جریان داشته اند ولی مدل غیرخطی در پیش-بینی سطوح تنش های رینولدز و نحوه ی تغییرات آن از سطح داخلی به سمت سطح خارجی عملکرد بهتری نسبت به مدل های ناحیه-ای و خطی داشته است و نقاط مربوط به بیشینه ی تنش های رینولدز را خصوصاً در صفحه ی نزدیک به دیواره بهتر پیش بینی کرده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Prediction of fluid flow through U-bend channels using linear and nonlinear models of turbulence.

نویسندگان English

Mohammad Vaezi 1
Mehrdad Raisee 2
چکیده English

In the present study, performance of nonlinear low Reynolds number k-ε model of turbulence has been investigated in order to predict turbulent flow field through three dimensional U bend channel of intercooling passage of gas turbine blade. Finite volume method is used to solve governing equations of mean fluid flow. In this study, linear low Reynold number model of turbulence and Zonal Eddy Viscosity model k-ε/1-eq. and cubic nonlinear low Reynolds number model has been used to model the turbulence field. Results of Computations show that the zonal model predicts the profiles of velocity and turbulent stress as same as linear model and overestimate the turbulent stresses in separated zones but results of nonlinear model shows improvement in prediction of velocity and turbulent stresses in separated zones. Also, linear, nonlinear and zonal models have similar prediction about separation point of flow but nonlinear model has been predicted the level of Reynolds stresses and its changes from inner side toward outer side and maximum level of Reynolds stresses more accurate in comparison with zonal and linear models specially on near-wall plane.

کلیدواژه‌ها English

Intercooling
Turbulence Modeling
nonlinear model
bend channel