Simulación de Grandes Vórtices Modelados por Pared y Simulación de Vórtices Desprendidos de Flujo Separado Montado en Pared a través de OpenFOAM
Autores: Ren, Xiang; Su, Hua; Yu, Hua-Hua; Yan, Zheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación de Grandes Vórtices Modelados por Pared y Simulación de Vórtices Desprendidos de Flujo Separado Montado en Pared a través de OpenFOAM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Requisitos de la cuadrícula
Flujo de alto Reynolds
Simulación de grandes remolinos modelada en la pared
Simulación de remolinos desprendidos
Fenómeno de separación de flujo
Capa límite turbulenta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Considerando los requisitos de malla para flujos de alto número de Reynolds, la simulación de grandes remolinos con modelado de pared (WMLES) y la simulación de remolinos desprendidos (DES) se han convertido en los métodos principales para tratar la turbulencia cerca de la pared. Sin embargo, el fenómeno de separación del flujo es un desafío. Se utilizan tres flujos separados típicos, incluyendo el flujo sobre un cilindro a Re = 3900 basado en el diámetro del cilindro, el flujo sobre un montículo montado en la pared a Re = 9.36 x 10^4 basado en la longitud del montículo, y el flujo transónico sobre un bulto axisimétrico con separación inducida por choque a Re = 2.763 x 10^5 basado en la longitud del bulto, para verificar los métodos WMLES, transporte de tensión de cizallamiento - DES (SST-DES) y DES de Spalart-Allmaras (SA-DES) en OpenFOAM. Los tres flujos son cada vez más desafiantes, a saber, separación de capa límite laminar, separación de capa límite turbulenta y separación de capa límite turbulenta bajo interferencia de choque. Los resultados muestran que los métodos WMLES, SST-DES y SA-DES en OpenFOAM pueden predecir fácilmente la posición de separación y las características del vórtice en el flujo alrededor del cilindro, pero dependen de la escala de la malla y del flujo turbulento de entrada para simular con precisión los últimos dos flujos. Los requisitos de malla de Larsson et al. son la base para simular capas límite turbulentas aguas arriba de la separación del flujo. Se requiere una malla más fina para predecir con precisión la separación y la reatachamiento. El método WMLES es más sensible a las escalas de malla que el método SA-DES y no logra obtener la separación del flujo bajo una malla más gruesa, mientras que el método SST-DES solo puede describir los vórtices generados por la capa de cizallamiento separada, pero no dentro de la capa límite turbulenta, y sobreestima la zona de separación-reatachamiento basada en el sistema de malla en este documento.
Descripción
Considerando los requisitos de malla para flujos de alto número de Reynolds, la simulación de grandes remolinos con modelado de pared (WMLES) y la simulación de remolinos desprendidos (DES) se han convertido en los métodos principales para tratar la turbulencia cerca de la pared. Sin embargo, el fenómeno de separación del flujo es un desafío. Se utilizan tres flujos separados típicos, incluyendo el flujo sobre un cilindro a Re = 3900 basado en el diámetro del cilindro, el flujo sobre un montículo montado en la pared a Re = 9.36 x 10^4 basado en la longitud del montículo, y el flujo transónico sobre un bulto axisimétrico con separación inducida por choque a Re = 2.763 x 10^5 basado en la longitud del bulto, para verificar los métodos WMLES, transporte de tensión de cizallamiento - DES (SST-DES) y DES de Spalart-Allmaras (SA-DES) en OpenFOAM. Los tres flujos son cada vez más desafiantes, a saber, separación de capa límite laminar, separación de capa límite turbulenta y separación de capa límite turbulenta bajo interferencia de choque. Los resultados muestran que los métodos WMLES, SST-DES y SA-DES en OpenFOAM pueden predecir fácilmente la posición de separación y las características del vórtice en el flujo alrededor del cilindro, pero dependen de la escala de la malla y del flujo turbulento de entrada para simular con precisión los últimos dos flujos. Los requisitos de malla de Larsson et al. son la base para simular capas límite turbulentas aguas arriba de la separación del flujo. Se requiere una malla más fina para predecir con precisión la separación y la reatachamiento. El método WMLES es más sensible a las escalas de malla que el método SA-DES y no logra obtener la separación del flujo bajo una malla más gruesa, mientras que el método SST-DES solo puede describir los vórtices generados por la capa de cizallamiento separada, pero no dentro de la capa límite turbulenta, y sobreestima la zona de separación-reatachamiento basada en el sistema de malla en este documento.