波状壁面を有する三次元管路内の乱流構造解析(流体工学, 流体機械)
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概要
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The main purpose of this work is to calculate the developing turbulent structure for flow over large-amplitude wavy surfaces. In the calculation, and algebraic Reynolds stress model and a boundary-fitted coordinate system are applied to a turbulent flow in a channel containing wavy wall, in order to precisely solve the anisotropic turbulence. This turbulent flow is complicated, involving accelerated, separated and recirculating flows. The calculated results are compared with the experimental mean and the fluctuating velocities for the flow over a solid sinusoidal wave surface having a wavelength of 50.8mm and a wave amplitude of 5.08mm. For this flow, the experimental results show a large separated region. The present method predicts the locations of separation and reattachment without much discrepancy. The present model has been found to simulate characteristic features of the flow, but it has a tendency to show the different profiles near the wavy surface and to overestimate the value of the mean velocity. For the streamwise velocity fluctuation, the calculated results show similar profiles except at near-wall region. Moreover, a cross-sectional view shows that with this method, we can see how the secondary flow and the separated region develop. The calculated results show that a large variation of the secondary flow is generated close to the corner region of the wavy surface as a result of the pressure gradient.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 1997-08-25
著者
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