scholarly journals Компьютерное моделирование течения в микрофакельных горелочных устройствах с асимметричной подачей топлива

2018 ◽  
Vol 28 (8) ◽  
pp. 117-121
Author(s):  
N. M. Fialko ◽  
V. G. Prokopov ◽  
S. O. Alioshko ◽  
M. Z. Abdulin ◽  
K. V. Rokitko ◽  
...  

Выявлены основные закономерности изотермического течения топлива и окислителя в микрофакельном горелочном устройстве с односторонней подачей топлива. Получены данные компьютерного моделирования с использованием подхода DES (Detached Eddy Simulation), представляющего собой комбинацию моделей RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) и LES (Large Eddy Simulation) в разных областях пространства. Установлены эффекты влияния длины закрылка, расположенного на торцевой поверхности стабилизаторов пламени, на различные характеристики течения. Показано, что наличие закрылков приводит к существенному изменению вихревой структуры в следе за стабилизаторами. Оценено влияние длины закрылков на такие параметры течения, как протяженность зоны обратных токов в закормовой области стабилизаторов пламени, уровень среднеквадратичных пульсаций скорости в данных зонах и пр. Установлено, что с увеличением длины закрылков существенно возрастает протяженность зоны обратных токов за стабилизатором. Выявлено также, что чем короче закрылки, тем больше превышает их длину протяженность зоны обратных токов. Выполнен анализ пространственного распределения пульсаций скорости в рассматриваемом горелочном устройстве при наличии и отсутствии закрылков на торцевых поверхностях стабилизаторов пламени. Показано, что наиболее высокий уровень данных пульсаций наблюдается вблизи границы зоны обратных токов, удаленной от торца стабилизатора. Установлено, что уровень среднеквадратичных пульсаций скорости является наиболее высоким в условиях отсутствия закрылка и снижается при увеличении его длины.

2002 ◽  
Vol 124 (4) ◽  
pp. 911-923 ◽  
Author(s):  
James R. Forsythe ◽  
Klaus A. Hoffmann ◽  
Russell M. Cummings ◽  
Kyle D. Squires

Detached-eddy simulation is applied to an axisymmetric base flow at supersonic conditions. Detached-eddy simulation is a hybrid approach to modeling turbulence that combines the best features of the Reynolds-averaged Navier-Stokes and large-eddy simulation approaches. In the Reynolds-averaged mode, the model is currently based on either the Spalart-Allmaras turbulence model or Menter’s shear stress transport model; in the large-eddy simulation mode, it is based on the Smagorinski subgrid scale model. The intended application of detached-eddy simulation is the treatment of massively separated, high-Reynolds number flows over complex configurations (entire aircraft, automobiles, etc.). Because of the intented future application of the methods to complex configurations, Cobalt, an unstructured grid Navier-Stokes solver, is used. The current work incorporates compressible shear layer corrections in both the Spalart-Allmaras and shear stress transport-based detached-eddy simulation models. The effect of these corrections on both detached-eddy simulation and Reynolds-averaged Navier-Stokes models is examined, and comparisons are made to the experiments of Herrin and Dutton. Solutions are obtained on several grids—both structured and unstructured—to test the sensitivity of the models and code to grid refinement and grid type. The results show that predictions of base flows using detached-eddy simulation compare very well with available experimental data, including turbulence quantities in the wake of the axisymmetric body.


AIAA Journal ◽  
2021 ◽  
pp. 1-17
Author(s):  
Tanner B. Nielsen ◽  
Jack R. Edwards ◽  
Harsha K. Chelliah ◽  
Damien Lieber ◽  
Clayton Geipel ◽  
...  

2019 ◽  
Vol 11 (12) ◽  
pp. 168781401989783
Author(s):  
Yun Ren ◽  
Zuchao Zhu ◽  
Denghao Wu ◽  
Xiaojun Li ◽  
Lanfang Jiang

The mechanism of flow separation in the impeller of a centrifugal pump with a low specific speed was explored by experimental, numerical, and theoretical methods. A novel delayed Reynolds-averaged Navier–Stokes/large eddy simulation hybrid algorithm combined with a rotation and curvature correction method was developed to calculate the inner flow field of the original pump for the large friction loss in the centrifugal impeller, high adverse pressure gradient, and large blade curvature. Boundary vorticity flux theory was introduced for internal flow diagnosis, and the relative velocity vector near the surface of the blade and the distribution of the dimensionless pressure coefficient was analyzed. The validity of the numerical method was verified, and the location of the backflow area and its flow features were determined. Finally, based on flow diagnosis, the geometric parameters influencing the flow state of the impeller were specifically adjusted to obtain a new design impeller. The results showed that the distribution of the boundary vorticity flux peak values, the skin friction streamline, and near-wall relative velocities improved significantly after the design change. In addition, the flow separation was delayed, the force applied on the blade was improved, the head under the part-load condition was improved, and the hydraulic efficiency was improved over the global flow ranges. It was demonstrated that the delayed Reynolds-averaged Navier–Stokes/large eddy simulation hybrid algorithm was capable to capture the separation flow in a centrifugal pump, and the boundary vorticity flux theory was suitable for the internal flow diagnosis of centrifugal pump.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document