view in publisher's site

Numerical simulation of the transient cavitating turbulent flows around the Clark-Y hydrofoil using modified partially averaged Navier-Stokes method

This paper presents the implementation and assessment of a modified Partially averaged Navier-Stokes (PANS) turbulence model which can successfully predict the transient cavitating turbulent flows. The proposed model treats the standard k-ε model as the parent model, and its main distinctive features are to (1) formulate the unresolved-to-total kinetic energy ratio (f k ) based on the local grid size as well as turbulence length scale, and (2) vary the f k -field both in space and time. Numerical simulation used the modified PANS model for the sheet/cloud cavitating flows around a three-dimensional Clark-Y hydrofoil. The available experimental data and calculations of the standard k-ε model, the f k = 0.8 PANS model, the f k = 0.5 PANS model are also provided for comparisons. The results show that the modified PANS model accurately captures the transient cavitation features as observed in experiments, namely, the attached sheet cavity grows in the flow direction until to a maximum length and then it breaks into a highly turbulent cloud cavity with three-dimensional structures in nature. Time-averaged drag/lift coefficients together with the streamwise velocity profiles predicted by the proposed model are in good agreement with the experimental data, and improvements are shown when compared with results of the standard k-ε model, the f k = 0.8 PANS model and the f k = 0.5 PANS model. Overall, the modified PANS model shows its encouraging capability of predicting the transient cavitating turbulent flows.

شبیه‌سازی عددی جریان گذرای cavitating گذرا در اطراف نیروگاه "کلارک - Y" با استفاده از مقدار نسبتا متوسط Navier - استوکس روش

این مقاله پیاده‌سازی و ارزیابی یک تا حدی تغییر داده‌شده را نشان می‌دهد. به طور متوسط مدل توربولانس Navier - استوکس (PANS)است که می‌تواند با موفقیت پیش‌بینی کند جریان مغشوش و ناپایدار جریان می‌یابد. مدل پیشنهادی با استاندارد برخورد می‌کند مدل ε به عنوان مدل اصلی و اصلی آن ویژگی‌های متمایز عبارتند از (۱)تنظیم انرژی جنبشی کل تا کل نسبت (f k)براساس اندازه شبکه محلی و همچنین مقیاس طول اغتشاش، و (۲)هر دو در فضا و زمان متغیر است. شبیه‌سازی عددی مورد استفاده مدل اصلاح‌شده PANS برای صفحه / ابر cavitating در اطراف a جریان دارد. (کلارک - Y هیدروفویل three). داده‌های تجربی موجود و محاسبات مدل k - ε، f k = ۰.۸ مدل PANS، f k = ۰.۵ مدل PANS نیز برای مقایسه‌ها ارایه شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که تغییر یافته مدل PANS به دقت ویژگی‌های گذرا کاویتاسیون را در نظر می‌گیرد. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که حفره لوله متصل شده در جهت جریان رشد می‌کند تا زمانی که حداکثر طول و سپس تبدیل به حفره بسیار آشفته ابر می‌شود. سازه‌های سه‌بعدی در طبیعت هستند. ضریب پسا / آسانسور میانگین زمان همراه با پروفیل سرعت streamwise پیش‌بینی‌شده توسط مدل پیشنهادی ارائه شده‌است. در تطابق خوبی با داده‌های تجربی، و بهبود در زمانی نشان‌داده شده‌است که مقایسه با نتایج مدل k - ε نشان داده شد، برای مدل f [ ۰ ] = ۰.۸ و مدل f k = ۰.۵ مدل PANS. به طور کلی، مدل اصلاح‌شده PANS قابلیت تشویق خود را نشان می‌دهد. جریان گذرای گذرای سیال را پیش‌بینی می‌کردند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.