Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi / 2000 / Cilt: 15 - Sayı: 1-2

Numerical analysis of the fully developed turbulent flow in pipes and ducts by the standard K-$varepsilon$ turbulence model

Boru ve kanallarda tam gelişmiş türbülanslı akışın K-$varepsilon$ modeli ile nümerik çözümü

Sayfa
15–27
Yayın Tarihi
2022-10-11
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak ortalama hız, türbülans vizkositesi ve sürtünme katsayısı literatürdeki değerlerle karşılaştırılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, boru ve kanalda tam gelişmiş türbülanslı akışın k-$varepsilon$ modeli ile nümerik çözümü elde edilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Öncelikle tek boyutlu Navier Stokes denklemi k-£ türbülans modeline göre boyutsuzlaştırılmış olup, elde edilen denklemin çözümü sonlu farklar metoduna göre yapılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak ortalama hız, türbülans vizkositesi ve sürtünme katsayısı literatürdeki değerlerle karşılaştırılmıştır.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada, boru ve kanalda tam gelişmiş türbülanslı akışın k-$varepsilon$ modeli ile nümerik çözümü elde edilmiştir. Öncelikle tek boyutlu Navier Stokes denklemi k-£ türbülans modeline göre boyutsuzlaştırılmış olup, elde edilen denklemin çözümü sonlu farklar metoduna göre yapılmıştır. Sonuç olarak ortalama hız, türbülans vizkositesi ve sürtünme katsayısı literatürdeki değerlerle karşılaştırılmıştır.

Abstract

In this study, numerical results are obtained for incompressible fully developed turbulent flow both in pipes and channels with the standard k-$varepsilon$ turbulence model. One-dimensional Navier-Stokes equation is nondimensionalized according to the k-£ turbulence model before the solution. The k-e solution was obtained using finite difference implicit method. Solution uses an iterative process to converge the solutions of velocity u, turbulence kinematic viscosity VT, turbulent kinetic energy k, and turbulent dissipation rate $varepsilon$. Then, velocity profiles, friction coefficients and turbulent kinematic viscosity are obtained and compared with the available data in the literature.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KAPLAN, G., YILMAZ, T. (2022). Numerical analysis of the fully developed turbulent flow in pipes and ducts by the standard K-$varepsilon$ turbulence model. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi, Cilt: 15 - Sayı: 1-2, 15–27. https://ajindex.com/articles/485450

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (1)

  1. Launder,B.E. and Spalding,D.B.,"Mathematical Models of Turbulence", Academic Press, 25Op, London, 1974. 2.Reynols,O., "On the Dynamical Theory of Incompressible Viscous Fluids and the Determination of the Criterion", Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 123p, London, 1895. 3.Boussinesq,J., "Theorie de I'Ecoulement Tourbillant", Mem. Presentes par Divers Savants Acad. Sci. Inst. Fr. (23), 46-50, 1877. 4.Prandt,L, "Über die ausgebildete Turbulenz", ZAMM (5), 136-139, 1925. 5.Karman,T.V., "Mechanische ahnlichkeit und turbulenz (Mechanical similarity an turbulence)", Math, Phys. Klasse (50), 58-68, 1930. 6.Kolmogorov,A.N., "Equations of Turbulent Motion of an Incompressible Fluid", Physics(6),56-58,1942. 7.Rotta,J.C, "Statistische Theorie nichthomogener Turbulenz", Zeitschrift fur Physik(129), 547-572, 1951. 8.Van Driest,E.R., "On Turbulent Flow Near a Wall", Journal of the Aeronautical Sciences (23), 1007-1080, 1956. 9.Cebeci,T. and Smith, A.M. O., "Analysis of Turbulent Boundary Layers", Academic Press, 200p, London, 1974. 10.Baldwin,B.S. and Lomax,H., "Thin Layer Approximation and Algebraic Model for Separated Turbulent Flows", AIAA Journal (10), 230-257, 1978. 11.Bradshaw,P., Ferriss,D.H. and Atwell,N.P., "Calculation of Boundary Layer Development Using the Turbulent Energy Equation", Journal of Fluid Mechanics (28), 593-616, 1967. 12.Baldwin,B.S. and Barth,T.J., "A One Equation Turbulence Transport Models for High Reynolds Number Wall-Bounded Flows", 125-136, NASA (50), 1990. 13.Goldberg, U.C., "Derivation and Testing of a One-Equation Model Based on Two Time Scales", AIAA Journal (29), 1337-1340, 1991. 14.Spalart,P.R. and Allmaras,S.R., "A One-Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows", AIAA Journal (34), 160-171, 1992. 15.Rodi,W. and Scheuerer,G., "Scrutinizing the k-£ Turbulence Model Under Adverse Pressure Gradient Conditions", Journal of Fluids Engineering, (108), 174-179, 1986. 16.Wilcox,D.C, "Multistage Model for Turbulent Flows", AIAA Journal (26), 1311-1320, 1988. 17.Saffman,P.G., "A Model for Inhomogeneous Turbulent Flow", Proc. Roy. Soc. (317), 417-433, 1970. 18.Lakshminarayana,B., "Turbulence Modeling for Complex Shear Flows", AIAA Journal (24), 1900-1917, 1986. 19.Donaldson, C. P. and Rosenbaum,H., "Calculation of the Turbulent Shear Flows Through Closure of the Reynolds Equations by Invariant Modeling", Princeton, 180p, 1968, New York. 20.Daly,B.J., Harlow,F.H., "Transport Equations in Turbulence", Physics of Fl