Çok Fazlı Akış Analizi İçin Türbülans Modeli ve Analiz Parametreleri Seçimi
Abstract views: 27
/ 
PDF downloads: 23
Keywords:
VOF, HAD, Çok fazlı akış, adaptif mesh, Sprey, LJICF, LESAbstract
Çok fazlı akış problemleri son derece maliyeti yüksek, analizi zor problemlerdir ve uygun modelin
seçilmesi için karşılaştırma çalışması tam gelişmiş akışlar için zor olacaktır. Analizlerin belirlenen akış
süresini en kısa gerçek zamanda ve incelenmek istenen parametreleri en doğru olacak şekilde çözmesini
sağlamak için uygun türbülans modellerinin uygun parametreleri ile seçilmiş olması gerekmektedir. Bu
karşılaştırma özellikle güncel çalışma gibi adaptif mesh üzerinden yürütülüyorsa parametre ve modellerin
seçimi daha da önemli bir hal almaktadır. Çalışma çapraz akış etkisi altında jet akışının ayrılması ve sprey
olarak modellenebilmesi problemi üzerine kurulduğu için seçilen modeller kε-Standart, kε-Realizable, kωStandart, kω-SST ve kω-SST LES Blended olmak üzere 5 tanedir. Bütün modeller yaklaşık 2 saatlik bir
zaman için çözdürülüp değerlendirme bu aralık üzerinden yapılmıştır. Karşılaştırmalar için ANSYS
FLUENT programı, adaptif çözüm ağı ve adaptif zaman adımlaması ile birlikte kullanılmıştır. Çok fazlı
akış modeli olarak zamana bağlı VOF modeli kullanılmış ve çözümler arasındaki farklar verilmiştir.
Karşılaştırma için kullanılan parametreler ise, iki saatlik simülasyonda ulaşılan maksimum akış zamanı, bir
zaman adımı içerindeki maksimum iterasyon sayısı, bir zaman adımı içerisinde geçirilen maksimum gerçek
zaman değeri, iki saatin sonunda ulaşılan maksimum hücre sayısı, program tarafından tanımlanan ortalama
fiziksel zaman (dt) ve ortalama Courant sayısı değerleridir. Karşılaştırmalar hem iki saatlik koşular için
hem de belirli bir akış zamanına ulaşan modeller için yapılmış olup en uygun modelin kw-SST LES
Blended modeli olduğu sonucuna varılmıştır.
Downloads
References
ANSYS, (2021) Ansys Fluent Theory Guide.
Bravo L., Kim D., Ham F., Kerner K., (2018) High Fidelity Simulations of Primary Breakup and Vaporization of Liquid Jet in Crossflow, AIAA 2018-4683.
Chuech S. G., Przekwas A. J., Singhal A. K., (1991) Numerical Modeling for Primary Atomization of Liquid Jets, AIAA Vol. 7:6, 879-886
Gorokhovski M., Herrman M., (2008) Modeling Primary Atomization, Annual Review of Fluid Mechanics Vol. 43, 343-366.
Mirjalili S., Jain S. S., Dodd M. S., (2017) Interface Capturing Methods for Two Phase Flows: An Overview and Recent Developments, Center for Turbulence Research Annual Briefs, 117-135.
Wu P. K., Kirkendall K. A., Fuller R. P., Nejad A. S., (1997) Breakup Process of Liquid Jets in Subsonic Flow, Journal of Propulsion and Power Vol.13:1, 64-73.
Xiao F., Dianat M., McGuirk J.J., (2013) Large Eddy Simulation of Liquid-Jet Primary Breakup in Air Crossflow, AIAA Vol.51, No.12.
Grosshans H., Movaghar A., Cao L., Oevermann M., Szász R. Z., Fuchs L., (2016) Sensitivity of VOF Simulations of the Liquid Jet Breakup to Physical and Numerical Parameters, Computers and Fluids 136 (2016) 312-323.
Stenzler J. N., Lee J. G., Santavicca D. A., (2003) Penetration of Liquid Jets in a Crossflow, AIAA 2003-12327.
Li X., Soteriou M. C., (2018) Detailed Numerical Simulation of Liquid Jet Atomization in Crossflow of Increasing Density, International Journal of Multiphase Flow Vol. 104, 214-232.
Pai M. G., Pitsch H., Desjardins O., (2009) Detailed Numerical Simulations of Primary Atomization of Liquid Jets in Crossflow, AIAA 2009-373.
Rouaix C., Stoukov A., Bury Y., Joubert D., Legendre D., (2023) Liquid Jet Breakup in Gaseous Crossflow Injected Through a Large Diameter Nozzle, International Journal of Multiphase Flow Vol. 163, 104419.
Ragucci R., Bellofiore A., Cavaliere A., (2007) Breakup and Breakdown of Bent Kerosene Jets in in Gas Turbine Conditions, Proceedings of the Combustion Institute 31 (2007) 2231-2238.
Xiao F., Dianat M., McGuirk J.J., (2013) Large Eddy Simulation of Liquid-Jet Primary Breakup in Air Crossflow, AIAA Vol.51, No.12.
