کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4993362 1457619 2016 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modelling of turbulent energy flux in canonical shock-turbulence interaction
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی شار انرژی آشفته در تعامل شوک-توربوسی کانونی
ترجمه چکیده
جریان های متلاطم با سرعت بالا اغلب با وجود امواج شوک، بارهای گرمای زیاد را تجربه می کنند. همبستگی شار مغناطیسی انرژی در میانگین معادله ذخیره انرژی، یک کلید غیرقابل حل کلیدی است که سرعت انتقال حرارت را تعیین می کند. در این کار، ما مدل های آشفتگی موجود را برای پیش بینی شار انرژی آشفته در تعاملات شوک-شوک کانونیک استفاده می کنیم. کمبودهای این مدل ها برجسته شده است و مدل محدود کننده حرارتی جدید با استفاده از نتایج تئوری خطی پیشنهاد شده است. ما همچنین معادله انتقال را برای شتاب انرژی متلاطم در یک موج شوک بنویسیم و از آن برای توسعه یک مدل مبتنی بر فیزیک برای همین استفاده کنیم. یافته شده است برای پیش بینی شار موج پیکر در موج شوک و تغییر آن در منطقه تنظیم آکوستیک پشت شوک. خطای عددی که در هنگام حل معادلات مدل در یک موج شوک تحقق یافت و یک مدل عددی قوی با حذف اصطلاحات منبع غیر محافظه کار به دست می آید. پیش بینی مدل ها با داده های شبیه سازی مستقیم عددی قابل مقایسه است و برای یک طیف عدد ماخ بدست آمده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
High-speed turbulent flows often encounter high heat loads due to the presence of shock waves. The turbulent energy flux correlation in the mean energy conservation equation is a key unclosed term that determines the heat transfer rate. In this work, we employ existing turbulence models to predict the turbulent energy flux in canonical shock-turbulence interaction. The shortcomings of these models are highlighted, and a new heat-flux limiter model is proposed with the aid of linear theory results. We also write the transport equation for the turbulent energy flux across a shock wave and use it to develop a physics-based model for the same. It is found to predict the peak energy flux at the shock wave and its variation in the acoustic-adjustment region behind the shock. Numerical error incurred while solving the model equations at a shock wave are analyzed and a numerically robust model is obtained by eliminating the nonconservative source terms. The model predictions are compared with available direct numerical simulation data and a good match is obtained for a range of Mach numbers.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Fluid Flow - Volume 61, Part B, October 2016, Pages 626-635
نویسندگان
, ,