Numerical simulation of the isothermal and nonisothermal flow in a rotating cavity

• Autorzy: Zieliński A. , Tuliszka-Sznitko E.

Warianty tytułu

PL

Symulacja numeryczna izotermicznych i nieizotermicznych przepływów w wirującycm zagłębiu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The 3D direct numerical simulation is performed to study the isothermal and nonisothermal flow in the rotating annular cavity of aspect ratio 9. Identification and characterization of mechanisms, related to the laminar-turbulent process in rotating cavities, should improve the prediction methods and lead to new, more effective boundary layer control strategies. Numerical computations are based on a pseudo-spectral Chebyshev-Fourier method for solving the governing equations. The numerical computations allowed us to describe the steady axisymmetric basic state and 3D instability structures which appear in the transitional flow.

PL

Badano trójwymiarowy, niestacjonarny i nieizotermiczny przepływ między dwoma wirującymi dyskami i dwoma cylindrami. Badania prowadzono metodą bezpośrednią spektralnej kolokacji opartej na szeregu Fouriera i szeregu Czebyszewa. Analizowano struktury niestabilnościowe powstające w różnych warunkach brzegowych w obszarze przejścia laminarno-turbulentnego. Stwierdzono występowanie wirów cylindrycznych i pozytywnych wirów spiralnych w konfiguracji wirnik-stojan, a także negatywnych wirów spiralnych w przestrzeni o dyskach wirujących w przeciwnych kierunkach.

Słowa kluczowe

EN

3D; Chebyshev-Fourier method; isothermal flow; non-isothermal flow

PL

metoda spektralnej kolokacji; przepływ nieizotermiczny; przepływ niestacjonarny; przepływ trójwymiarowy; szereg Czebyszewa; szereg Fouriera

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 27, z. 3/1
• Strony: 951--963
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.,

Twórcy

autor

Zieliński A.

autor

Tuliszka-Sznitko E.

• Institute of Thermal Engineering, Poznan University of technology

Bibliografia

• [1] OWEN J.M., ROGERS R., Heat transfer in rotating disc systems, W.D. Morris (Ed.), Wiley, 1995.
• [2] LINGWOOD R., J. Fluid. Mech., 1997, 331, 405.
• [3] TULISZKA-SZNITKO E., SooNG C. Y., Instability of non-isothermal flow between coaxial rotating disks, Proc. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering, 2000.
• [4] TULISZKA-SZNITKO E., SERRE E., BONTOUX P., On the nature of the boundary layers instabilities in a flow between a rotating and a stationary disc, C.R. Mecaniąue, 2002, 30, 90.
• [5] ITOH M., On the instability of the flow between coaxial rotating disks, [In:] Boundary Layer Stability and Transition to Turbulence, 1991, ASME FED 114, 83.
• [6] DUKSTRA D.,VANHEUST G., J. Fluid Mech., 1983, 128, 123.
• [7] SZERI A., GIRON A., SCHNEIDER S., KAUFMAN H., J. Fluid Mech., 1983, 443, 329.
• [8] SERRE E., TULISZKA-SZNITKO E., BONTOUX P., Phys. Fluids, 2004, 16, 3.
• [9] SERRE E., CRESPO DEL ARCO E., BONTOUX P., J. Fluid. Mech., 2001, 434, 65.
• [10] LOPEZ J., HART J., MARQUES F., KITTELMAN S., SHEN J., J. Fluid Mech., 2002, 462, 383.
• [11] GAUTHIER G., GONDRET P., MOJSY F., RABAUT M., J. Fluid Mech., 2002, 473, 1.
• [12] SCHOUVEILER L., LEGAL P., CHAUVE P., J. Fluid Mech., 2001, 443, 329.
• [13] MOISY F., DOARE O., PASUTTO T., DAUBE O., RABAUD M., J. Fluid Mech., 2004, 507, 175.
• [14] TULISZKA-SZNITKO E., ZIELIŃSKI A., Instability ofthe flow in rotating annular cavity ofaspect ratio 9, Turbulence, 2006, accepted for publication.
• [15] MOCHIZUKI S., YANG WEN-JEI, Experiments in Fluids, 1986, 4, 56.
• [16] SERRE E., HUGUES S., CRESPO DEL ARCO E., RANDRIAMAMPIANINA A., BONTOUX P., Int. J. Heat Fluid Flows, 2001b, 22, 82.