An OpenFOAM-Based Evaluation of PANS Methodology in Conjunction with Non-Linear Eddy Viscosity: Flow Past a Heated Cylinder

  • سال انتشار: 1399
  • محل انتشار: دوماهنامه مکانیک سیالات کاربردی، دوره: 13، شماره: 5
  • کد COI اختصاصی: JR_JAFM-13-5_009
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 212
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

S. Saroha

Applied Mechanics Department, IIT Delhi, ۱۱۰۰۱۶, India

K. Chakraborty

Applied Mechanics Department, IIT Delhi, ۱۱۰۰۱۶, India

S. S. Sinha

Applied Mechanics Department, IIT Delhi, ۱۱۰۰۱۶, India

S. Lakshmipathy

Gexcon AS, Bergen, ۵۰۷۲, Norway

چکیده

We evaluate the partially-averaged Navier-Stokes (PANS) methodology of turbulence computations by including non-linear eddy viscosity based closures for both turbulent stresses and thermal flux. We extract the filtered PANS version of the Shih’s quadratic model (originally proposed for the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) paradigm) for arriving at a PANS closure model for the turbulent stress tensor. The unclosed thermal flux process is modeled using the gradient diffusion hypothesis, wherein we sensitize the coefficient of diffusion to the presence of non-linear stresses in the formulation. The resulting methodology is evaluated by simulating flow past a heated square cylinder. Evaluations are performed in terms of both hydrodynamic variables and heat transfer characteristics. We find that the non-linear PANS methodology shows improved results in terms of hydrodynamic quantities (coefficient of drag, pressure, velocity profiles, and high-order statistics). While the predictions of the heat transfer rate on the front face of the cylinder are similar in the linear and the non-linear PANS methodologies, in the wake region and parts of the lateral wall where shear layer detachment takes place, the non-linear PANS methodology shows improved results.

کلیدواژه ها

linear eddy viscosity closure, Non, Scale resolving simulations, Turbulent heat transfer, PANS, Separated flows

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.