Role of Bluff Body Configuration in Modifying Turbulent Flow in Sudden Expansions
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 52
فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JAFM-19-4_001
تاریخ نمایه سازی: 1 تیر 1405
چکیده مقاله:
This study combines experimental and numerical approaches to investigate flow behavior downstream of bluff bodies placed at the mid-span of a rectangular sudden expansion configurations common in combustion chambers, burners, flame stabilizers, and chemical mixers. The three-dimensional, steady, incompressible, and turbulent flow was analyzed for varying Reynolds numbers, bluff body shapes (square, diamond, circular, triangular-arrow-left and arrow-right), sizes, and streamwise positions. Introducing a bluff body significantly modified flow field, intensifying adverse pressure gradients and delaying reattachment compared with configuration without a bluff body. The pressure recovery coefficient strongly depended on geometry; at Re = ۷۴,۲۰۰, the diamond body achieved a value ۱۷۹% higher than that of the triangle–arrow-left configuration. Increasing bluff body size consistently reduced pressure recovery and increased losses, for instance, enlarging a cylindrical body by ۲.۲ times at Re = ۹۳,۷۳۴ increased the upper-wall pressure drop by ۲۴۰%. Numerical simulations, validated against experiments with less than ۲% deviation, revealed multiple recirculation zones and complex wake vortices that expanded with Reynolds number. Flow asymmetry occasionally appeared due to combined effects of geometry, size, and position. Drag increased with Reynolds number, with the triangle–arrow-right body producing the highest drag. Overall, the results demonstrate a strong dependence of sudden-expansion flow characteristics on bluff body parameters, providing valuable insights for optimizing engineering systems involving flow control and pressure recovery.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
E. Wahba
Mechanical Power Engineering Department, Menoufia University, ۳۲۵۱۱, Shebin El-Kom, Egypt
A. Abdel-Fattah
Mechanical Power Engineering Department, Menoufia University, ۳۲۵۱۱, Shebin El-Kom, Egypt
A. F. Mahrous
Mechanical Power Engineering Department, Menoufia University, ۳۲۵۱۱, Shebin El-Kom, Egypt
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :