Investigación numérica mediante el enfoque de celda de corte para el flujo turbulento a través de un canal de pared expandida
Autores: Abumandour, Ramzy M.; El-Reafay, Adel M.; Salem, Khaled M.; Dawood, Ahmed S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación numérica mediante el enfoque de celda de corte para el flujo turbulento a través de un canal de pared expandida
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Canal de pared expandido
Escalón hacia atrás
Difusor axisimétrico
Técnica de celda cortada
Ecuaciones de Navier-Stokes promediadas en Reynolds
Estudio paramétrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El canal de pared expandido con paso hacia atrás (BFS) y el difusor axisimétrico juegan un papel importante en la sociedad de la dinámica de fluidos. El uso de una técnica de celda de corte es un nuevo método establecido para tratar la pared inclinada de un difusor axisimétrico. La celda de corte maneja la forma de la pared inclinada, un difusor axisimétrico y una geometría compleja. Ayuda a tratar la condición de contorno en la pared de una manera física precisa. El flujo turbulento a través de las geometrías se resuelve utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas de Reynolds (RANS) con el modelo k- estándar. Se establece y examina un código FOTRAN autoconstruido basado en el método de volumen finito con el algoritmo Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations (SIMPLE) para el acoplamiento presión-velocidad con datos experimentales publicados para dos geometrías diferentes: paso hacia atrás (BFS) y difusor axisimétrico. Los resultados de la nueva técnica reflejan un buen acuerdo entre los resultados numéricos y los datos experimentales. Un estudio paramétrico del impacto de las relaciones de área (2, 2.5, 3, 3.5) en un paso hacia atrás en presión, velocidad y energía cinética turbulenta. Los ángulos (7 grados, 10 grados, 14 grados) y las relaciones de área (2, 2.5, 3, 3.5) del efecto de un difusor axisimétrico en las líneas de corriente, la fricción local de la piel, la presión, la velocidad, la energía cinética turbulenta y la zona de separación.
Descripción
El canal de pared expandido con paso hacia atrás (BFS) y el difusor axisimétrico juegan un papel importante en la sociedad de la dinámica de fluidos. El uso de una técnica de celda de corte es un nuevo método establecido para tratar la pared inclinada de un difusor axisimétrico. La celda de corte maneja la forma de la pared inclinada, un difusor axisimétrico y una geometría compleja. Ayuda a tratar la condición de contorno en la pared de una manera física precisa. El flujo turbulento a través de las geometrías se resuelve utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas de Reynolds (RANS) con el modelo k- estándar. Se establece y examina un código FOTRAN autoconstruido basado en el método de volumen finito con el algoritmo Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations (SIMPLE) para el acoplamiento presión-velocidad con datos experimentales publicados para dos geometrías diferentes: paso hacia atrás (BFS) y difusor axisimétrico. Los resultados de la nueva técnica reflejan un buen acuerdo entre los resultados numéricos y los datos experimentales. Un estudio paramétrico del impacto de las relaciones de área (2, 2.5, 3, 3.5) en un paso hacia atrás en presión, velocidad y energía cinética turbulenta. Los ángulos (7 grados, 10 grados, 14 grados) y las relaciones de área (2, 2.5, 3, 3.5) del efecto de un difusor axisimétrico en las líneas de corriente, la fricción local de la piel, la presión, la velocidad, la energía cinética turbulenta y la zona de separación.