Journals / Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2023 / Cilt: 6 Sayı: 2
Large Eddy Simulation of the Biased Wake Flow Downstream of Circular Cylinders with a Slit
- Pages
- 1481–1499
- DOI
- —
Abstract
The characteristics of flow around slit-inserted cylinders are investigated using the three-dimensional large eddy simulation (LES). In the investigations, three different slit width-to-cylinder diameter ratios, i.e., s/D=0.1, 0.2 and 0.3, together with regular cylinder are used. Slits are placed inside the cylinders with a zero-inclination angle, = 0o. The Reynolds number of the flow is ReD=3900 based on the cylinder diameter, D, and free stream velocity, U∞. The results present that the jet flow emerging from the slits deviates in crossflow direction forming a biased wake flow downstream of the slit cylinders. Compared with the regular cylinder, relative per cent reductions in drag coefficients of the slit cylinders with s/D = 0.1, 0.2 and 0.3 are 3.1%, 11.3% and 6.5%, respectively. The rates of turbulence quantities in downstream wakes of the slit cylinders are reduced. Formations of shear layers in the downstream wake change drastically as the slit width-to-diameter ratio, s/D, increase.
Özet
İçerisine yarık yerleştirilmiş silindirlerin etrafındaki akışın özellikleri, üç boyutlu büyük girdap simülasyonu (BGS) kullanılarak araştırılmıştır. Araştırmalarda, normal silindir ile birlikte üç farklı yarık genişliği-silindir çapı oranına, örneğin, s/D=0.1, 0.2 ve 0.3, sahip silindirler kullanılmıştır. Yarıklar silindirlerin içine serbest akış yönüyle sıfır eğim açısı, = 0o, yapacak şekilde yerleştirilmiştir. Silindir çapına, D, ve serbest akış hızına, U∞, bağlı olarak akışın Reynolds sayısı ReD=3900'dür. Sonuçlar, yarıklardan çıkan jet akışının çapraz akış yönünde yönlendiğini ve silindirlerin girdap bölgesinde yönlenmiş bir akış yapısı oluşturduğunu ortaya koymaktadır. Normal silindir ile karşılaştırıldığında, s/D = 0.1, 0.2 ve 0.3 olan yarık silindirlerin sürtünme katsayılarındaki göreceli yüzde azalmalar sırasıyla %3.1, %11.3 ve %6.5'dir. İçerisine yarık yerleştirilmiş silindirlerin aşağı bölgesinde oluşan girdaplı akış yapısının maksimum türbülans değerinin azaldığı tespit edilmiştir. Yarık genişliği-silindir çapı oranı, s/D, değeri arttıkça, silindirlerin aşağı akış bölgesinde oluşan kayma tabakalarının oluşumları büyük ölçüde değiştiği gözlenmiştir.