Dairesel Kesitli Borularda Türbülanslı Akışın Sayısal Hesaplanması

thumbnail.default.placeholder
Tarih
2015
Yazarlar
Karasu, Tahir
Süreli Yayın başlığı
Süreli Yayın ISSN
Cilt Başlığı
Yayınevi
Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi
Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee
Özet
Bu orijinal araştırma, iki farklı Reynolds sayısı için dairesel kesitli borularda sürekli, sıkıştırılamayan ve eksenel simetrik gelişen türbülanslı akışın kapsamlı bir çalışmasının sayısal hesaplama sonuçlarını takdim etmektedir. Sonlu hacim yöntemini kullanarak, SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) algoritmasına dayanan bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Standart k-e türbülans modeliyle beraber, süreklilik ve momentum korunum denklemlerinin sayısal çözümleri, iteratif bir sayısal çözüm tekniğini kullanarak sağlanmıştır. Katı cidar yakınında cidar fonksiyonları kullanılmıştır. Dairesel kesitli borularda çeşitli eksenel kesitlerde, eksenel hız, türbülans kinetik enerji, türbülans kinetik enerji kaybolma miktarı, efektif viskozite radyal profilleri, boru simetri ekseni boyunca simetri ekseni üzerindeki eksenel hızın değişimi ile boru cidarı boyunca cidar kayma gerilmesinin dağılımı için sayısal hesaplamalar sunulmuş ve deneysel ölçümlerle karşılaştırılarak incelenmiştir. Sayısal hesaplamaların sonuçları deneysel ölçümlerle genel olarak iyi uyum göstermektedir.
This original research work presents the results of an extensive study of numerical computation of steady, incompressible and axisymmetric developing turbulent flow in circular-sectioned pipes at two different Reynolds numbers. Employing the finite-volume method, a computer program based on the SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) algorithm has been developed. Numerical solutions of the conservation equations of mass and momentum, together with the standard k-e turbulence model, are obtained using an iterative numerical solution technique. Near the solid boundary, wall-functions are employed. Numerical computations for radial profiles of axial velocity, turbulence kinetic energy, turbulence kinetic energy dissipation rate, effective viscosity, axial variation of centre-line velocity and wall-shear stress distribution along axisymmetric pipe flow geometry are presented and compared with experimental measurements. The results of numerical computations are generally in good agreement with experimental measurements.
Açıklama
Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015
Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015
Anahtar kelimeler
Alıntı