One-equation turbulence model solution of developed pipe flow

• Autorzy: Tesar V.

Warianty tytułu

PL

Rozwiązanie modelowe równania turbulencji określonej jednym równaniem dla przepływu rozwiniętego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Flow in constant cross section circular pipe is one of the basic shear flows. Somewhat surprisingly, considering the importance in engineering and the relative simplicity (no advective terms in the equations for the fully developed flow), no exact solution of the flowfield equations has been know until recently for the turbulent flow (as opposed to the well known Poiseuille solution for the laminar case). In 1994, the present author derived a closed form analytic solution using algebraic mixing-length model of turbulence. This remarkable result is unfortunately limited by the well-known weakness of the algebraic model: not taking into account the spatial transport of turbulence. As a result, the analytic solution fails in the paraxial region, where the transported turbulence dominates. The present paper improves upon the previous result by using a more advanced model of turbulence. No analytic solution has been known so far and the derived system of equations is here solved numerically - the earlier algebraic-model analytic solution serving as the wall functions, better than the usual logarithmic-law expressions. The present results provide a very instructive insight into various effects encountered in turbulence and taking of the same into account by progressively mode advanced turbulence modelling.

PL

Zagadnienie przepływu burzliwego jest bardzo złożone. Praktycznie pola przepływu są najczęściej rozwiązywane w sposób przybliżony numerycznie. Określono równania różniczkowe opisujące przepływ. Następnie wprowadzono współrzędne bezwymiarowe. Wyniki pokazano na wykresach. Metodą numeryczną określono bezwymiarowe turbulencję energii przepływu cieczy w rurze.

Słowa kluczowe

EN

turbulence; turbulence modelling; pipe flow; one-equation model

PL

turbulencja; modelowanie przepływu burzliwego; model jednoosiowy

• Wydawca: Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy
• Rocznik: 2002
• Tom: Z. 53(241)
• Strony: 243--254
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Tesar V.

• Process Fluids Group, Dept. of Chemical and Process Engineering, University of Sheffield, Mappin Steet, Sheffield S1 3J, UK