Contribution to the dynamics of the three-dimensional flows in square-sectioned curved ducts
Joint Authors
Gaci, Farid
Nemouchi, Zubayr
Khezzar, Layth
Source
Sciences et Technologie : Sciences Appliquées
Issue
Vol. 2013, Issue 37 (30 Jun. 2013), pp.21-30, 10 p.
Publisher
Publication Date
2013-06-30
Country of Publication
Algeria
No. of Pages
10
Main Subjects
Topics
Abstract AR
أجريت دراسة عددية على الانسياب الصفائحي و المضطرب للسوائل عبر الأنابيب المنحنية بـ 90 درجة و 180 درجة و ذات مقاطع مربعة.
تم إنشاء شبكة خلايا سداسية الأبعاد و طبق مخطط QUICK لتفريد طرف الحمل الحراري في معادلات النقل و اعتمدت خوارزمية SIMPLE لتحليل الربط بين الضغط و السرعة.
لقد أظهر هيكل تدفق السوائل ميزات مثيرة للاهتمام مثل أزواج من خلايا متعاكسة الدوران.
عند تقييم أداء نماذج اضطراب السوائل مختلفة (نموذج k-ε، نموذج SST K-ω و نموذج RSM)، تبين بأن النموذج الأخير له أداء أفضل من النماذج الأخرى بحيث أنه أظهر وجود أربعة أزواج من خلايا متعاكسة الدوران في القناة المستقيمة للأنبوب المنحني °90 بخلاف النموذجين الآخرين كما رصد منطقة إعادة دوران الخلايا على طول الجدار الداخلي في الجزء الثاني من الأنبوب المنحني °180.
إضافة إلى ذلك، أدى تحليل النتائج إلى فهم أفضل للانسيابات الثانوية الثلاثية الأبعاد و سلوك معامل الضغط المحلي و معامل الاحتكاك.
Abstract EN
-A numerical study of laminar and turbulent fluid flows in 90° and 180° bends of square section was carried out.
Threedimensional meshes, based on hexahedral cells, were generated.
The QUICK scheme was employed to discretize the convective term in the transport equations.
The SIMPLE algorithm was adopted to treat the velocity-pressure coupling.
The flow structure obtained showed interesting features such as recirculation zones and counter-rotating pairs of vortices.
The performance of three different turbulence models was evaluated: the standard k- model, the SST k-ω model and the Reynolds Stress Model (RSM).
Overall, it was found that, the multi-equation model performed better than the two equation models.
In fact, the existence of four pairs of counter rotating cells, in the straight duct upstream of the bend, were predicted by the RSM closure but not by the standard eddy viscosity model nor the SST k-ω model.
Furthermore, the recirculation zone along the inner wall in the second part of the U-bend is better captured by the RSM.
The analysis of the results led to a better understanding of the induced three dimensional secondary flows and the behaviour of the local pressure coefficient and the friction coefficient.
Abstract FRE
Une étude numérique des écoulements laminaires et turbulents d’un fluide traversant des coudes à 90° et 180° de sections carrées a été entreprise.
Un maillage tridimensionnel de cellules hexaédriques a été généré.
Le schéma QUICK a été utilisé pour discrétiser le terme convectif dans les équations de transport.
L'algorithme SIMPLE a été adopté pour traiter le couplage vitesse-pression.
La structure de l'écoulement obtenu a présentée des caractéristiques intéressantes telles que les zones de recirculation et les paires de cellules contrarotatives.
La performance des trois différents modèles de turbulence a été évaluée: le modèle standard k-, le modèle k-ω SST et le modèle des contraintes de Reynolds (RSM).
Dans l'ensemble, on a constaté que le modèle à plusieurs équations a donné de meilleurs résultats que les deux autres modèles d'équations.
En fait, l'existence de quatre paires de cellules contrarotatives, dans la conduite droite en amont du coude, a été captée uniquement par le modèle de turbulence (RSM).
En outre, la zone de recirculation le long de la paroi interne dans la deuxième partie de la courbure en U est mieux capturée par le modèle (RSM).
L'analyse des résultats a conduit à une meilleure compréhension des écoulements secondaires tridimensionnels induits et des comportements du coefficient de pression local et du coefficient de frottement.
American Psychological Association (APA)
Gaci, Farid& Nemouchi, Zubayr& Khezzar, Layth. 2013. Contribution to the dynamics of the three-dimensional flows in square-sectioned curved ducts. Sciences et Technologie : Sciences Appliquées،Vol. 2013, no. 37, pp.21-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-540779
Modern Language Association (MLA)
Gaci, Farid…[et al.]. Contribution to the dynamics of the three-dimensional flows in square-sectioned curved ducts. Sciences et Technologie : Sciences Appliquées No. 37 (Jun. 2013), pp.21-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-540779
American Medical Association (AMA)
Gaci, Farid& Nemouchi, Zubayr& Khezzar, Layth. Contribution to the dynamics of the three-dimensional flows in square-sectioned curved ducts. Sciences et Technologie : Sciences Appliquées. 2013. Vol. 2013, no. 37, pp.21-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-540779
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 29-30
Record ID
BIM-540779
