Turbulente drallbehaftete Strömung

Analysemerkmale

• Stationär
• Interne 2D-Strömung
• Axialsymmetrisch mit Drall
• Turbulent
• Nicht kompressibel

Verweis

So, R.M.C., Ahmed, S.A., Mongia, H.C., "An experimental investigation of gas jets in confined swirling air flow", NASA Contractor Report 3832, (1984).

Problembeschreibung

Um die Funktionen von Autodesk® CFD zur Modellierung von Fluidströmungen und Turbulenzen zu überprüfen, soll eine turbulente drallbehaftete Strömung analysiert werden. Für diese Analyse wird das K--Turbulenzmodell verwendet. Das Ziel ist es, dieselbe Beziehung zwischen Drall- oder azimutaler Geschwindigkeit und radialer Position nachzuweisen wie die von So und anderen (1984) beobachtete.

Es gibt zwei Einlässe in dieses Modell, einen Strahl entlang der Mittellinie ohne Wirbelgeschwindigkeitskomponente und eine äußere ringförmige Öffnung mit Drallblechen, die einen Drall mit einer Drallzahl von 2.25 erzeugen. An den beiden Einlässen wird eine gleichmäßige Geschwindigkeit basierend auf dem Versuchsaufbau der Experimentatoren angegeben.

Zusätzlich wird eine den gemessenen effektiven Geschwindigkeiten entsprechende relativ große Turbulenzintensität angegeben.

Geometrie und Randbedingungen

Ergebnisse

Der Slope wird an einer bestimmten radialen Position für die numerischen und experimentellen Fälle verglichen. Der Slope der Autodesk® CFD-Ergebnisse wird dann wie folgt berechnet:

Vergleich der Ergebnisse:

	Benchmark	2016: Build 20150209	% Fehler	2017: Build 20160302	% Fehler
Slope	311	319.25	2.65	281.53	9.47