مشخصات کتاب

Numerical investigation of the non-reacting unsteady flow behind a disk stabilized burner with large blockage

دسته بندی: ریاضیات محاسباتی
ویرایش:  
نویسندگان: Del Taglia C.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر: 2002 
تعداد صفحات: 118 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 3 مگابایت 

در صورت تبدیل فایل کتاب Numerical investigation of the non-reacting unsteady flow behind a disk stabilized burner with large blockage به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.

توجه داشته باشید کتاب بررسی عددی جریان ناپایدار بدون واکنش در پشت مشعل تثبیت شده دیسک با انسداد بزرگ نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.

توضیحاتی در مورد کتاب بررسی عددی جریان ناپایدار بدون واکنش در پشت مشعل تثبیت شده دیسک با انسداد بزرگ

این کار با شبیه‌سازی عددی جت‌های حلقوی، با تأکید ویژه بر جت‌های با نسبت انسداد بالا، سروکار دارد. جت های حلقوی به دلیل هندسه متقارن محوری و جریان چرخشی قوی خود به دلیل جدا شدن جریان، مورد توجه عملی هستند. هنگامی که احتراق گنجانده شود، چرخش مجدد سطوح بالایی از اختلاط را تضمین می‌کند که منجر به شعله‌های پایدار و کاهش انتشار آلاینده‌ها می‌شود. این بررسی با استفاده از شبیه‌سازی عددی انجام می‌شود، زیرا جت‌های حلقوی در نسبت‌های انسداد بالا هرگز قبلاً به صورت عددی مورد مطالعه قرار نگرفته بودند. و نه شبیه‌سازی‌های ناپایدار قبلاً روی جت‌های حلقوی انجام نشده است، که ماهیت آن‌ها را می‌توان با اختلاط شدید، چرخش مجدد و ریزش گردابی مشخص کرد. بنابراین، نتایج این کار به‌عنوان مبنایی نظری برای طراحی متقارن محوری انسداد بالا/گردش مجدد بالا است. مشعل های گاز بدن بلوف. تکنیک مورد استفاده برای شبیه‌سازی، حل معادلات رینولدز میانگین ناویر استوکس (RANS) با حل‌کننده جریان CFX-TASCflow است. شبیه‌سازی‌های متقارن محوری در چندین نسبت انسداد نشان می‌دهد که پیش‌بینی‌های طول ناحیه چرخش در نسبت‌های انسداد پایین دقیق است. در محدوده نسبت انسداد بالا، شبیه سازی ها دقیق نیستند، زیرا جریان نامتقارن است. نوسانات سرعت به دست آمده با مدل تنش رینولدز به طور قابل توجهی کمتر از نوسانات اندازه گیری شده است. عدم تقارن جریان در نسبت انسداد بالا با اندازه گیری های LDA و شبیه سازی های ثابت سه بعدی مشاهده می شود. عدم تقارن بعد از نازل جت ایجاد می شود و با جهت ترجیحی از یک قسمت جت حلقوی به قسمت دیگر مشخص می شود. نقطه ایستایی جابجا شده و از محور تقارن جابجا شده است. جریان‌های نامتقارن که از هندسه‌های متقارن و شرایط مرزی بیرون می‌آیند قبلاً توسط محققان دیگر بررسی شده‌اند و راه‌حل‌های ممکن برای مسئله غیر خطی بیان‌شده توسط معادلات ناویر-استوکس هستند. نوسانات سرعت بنابراین، کل نوسانات را می توان از نوسانات منسجم یا قطعی (گردابی بزرگ) و نوسانات مدل سازی شده (گردابی کوچک) محاسبه کرد. رویکرد با مدل استاندارد k-ε میرایی نوسانات منسجم را نشان می دهد، به دلیل اتلاف بیش از حد معرفی شده توسط ویسکوزیته آشفته. در عوض، رویکرد بدون مدل و رویکرد با مدل تنش رینولدز نوسانات سرعت پایدار را ارائه می‌دهند. راه حل میانگین زمانی شبیه‌سازی‌های ناپایدار سه بعدی نامتقارن است، با همان ویژگی‌های به‌دست‌آمده در شبیه‌سازی‌های ثابت سه‌بعدی. این نشان می‌دهد که عدم تقارن نیز در صورت معرفی نوسانات گردابی بزرگ باقی می‌ماند. هنگامی که با نتایج تجربی مقایسه می‌شود، هم رویکرد بدون مدل و هم رویکرد با مدل تنش رینولدز تطابق خوبی برای نوسانات سرعت نشان می‌دهند. این دو رویکرد به مقادیر دقیق‌تری از نوسانات نسبت به یک محاسبه ثابت منجر می‌شوند که ناپایداری جریان در مقیاس بزرگ را نادیده می‌گیرد. بنابراین، سهم نوسانات منسجم بسیار مهم است. علاوه بر این، هر دو روش فرکانس نوسانی را نشان می‌دهند که همان مرتبه بزرگی فرکانس اندازه‌گیری شده قبلی در جریان احتراق است. این فرکانس با حرکت دوره ای سازه های گردابی بزرگ، به عنوان مثال، ریزش گرداب و همرفت مرتبط است. به طور کلی، در مقایسه با رویکرد بدون مدل، عملکرد برتری از رویکرد با مدل تنش رینولدز وجود ندارد. این رویکرد اخیر نوعی LES است، زیرا اثرات اتلاف در مقیاس کوچک از طریق اتلاف عددی بازتولید می‌شوند. در داخل منطقه چرخش، رویکرد بدون مدل سطوح بسیار خوبی از نوسانات را در حال حاضر با یک شبکه با وضوح متوسط ​​ارائه می دهد. رویکرد با مدل آشفتگی در مناطقی که سهم نوسان فرکانس بالا بزرگتر است و شبکه به صورت محلی درشت است (به عنوان مثال، منطقه پایین دست) کمی بهتر عمل می کند. با یک مطالعه عددی مشاهده می شود که شکست تقارن نسبت انسداد بالا مشاهده می شود. جت های حلقوی با نوسانات در منطقه دیوار نزدیک است. این اغتشاشات تا نقطه ایستایی محوری منتشر می شود و باعث شکسته شدن تقارن می شود. در واقع، هم عدم تعادل فشار و نیروی اینرسی در نقطه سکون، و هم ضخامت کوچک جت، شرایط ناپایداری برای تقارن را نشان می‌دهند. بنابراین، یک اغتشاش کوچک می تواند جت را به اندازه کافی منحرف کند تا تقارن را از دست بدهد.

توضیحاتی درمورد کتاب به خارجی

This work deals with numerical simulations of annular jets, with particular emphasis onhigh blockage ratio jets. Annular jets are of practical interest because of their axisymmetric geometry and their strong recirculating flow due to flow separation. When combustion is included, recirculation guarantees high levels of mixing, leading to stable flames and reduced pollutants emission.The investigation is performed using numerical simulations, as annular jets at high blockage ratios have never been studied numerically before.Moreover, neither three-dimensional simulations nor unsteady simulations have ever been performed before on annular jets, the nature of which can be characterized by intense mixing, recirculation and vortex shedding.Therefore, the results of this work serve as a theoretical basis for the design of high blockage/high recirculation axisymmetric bluff body gas burners. The technique used for the simulations is the solution of the steady and unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with the flow solver CFX-TASCflow. The axisymmetricsteady simulations at several blockage ratios show that the predictions of the recirculation zone length is accurate at low blockage ratios. In the high blockage ratio range the simulations are inaccurate, as the flow is asymmetric. The velocity fluctuations obtained with a Reynolds Stress model are significantly below the measured fluctuations.Flow asymmetry at the high blockage ratio is observed with LDA measurements and threedimensional steady simulations. The asymmetry develops after the jet nozzle and is characterized by a preferential direction from one part of the annular jet to the other. The stagnation point is dislocated and shifted from the symmetry axis. Asymmetric flows coming out from symmetric geometries and boundary conditions has been already investigated by other researchers and are possible solutions of the non-linear problem expressed by the Navier-Stokes equations.The unsteady RANS simulations are generally able to capture the large vortex dynamicsand the associated velocity fluctuations. So, the total fluctuations can be computed from the coherent or deterministic (large eddy) fluctuations and the modelled (small eddy) fluctuations.Our three-dimensional unsteady simulations of the high blockage annular jet are performed using different approaches for the modeled velocity fluctuations. The approach with the Standard k-ε model shows damping of the coherent fluctuations, due to the excessive dissipation introduced by the turbulent viscosity. Instead, the no-model approach and the approach with a Reynolds Stress model present stable velocity oscillations.The time averaged solution of the three-dimensional unsteady simulations is asymmetric,with the same features obtained in the three-dimensional steady simulations. This indicates that the asymmetry persists also if large vortex fluctuations are introduced.When compared to the experimental results, both the no-model approach and the approach with a Reynolds Stress model show good agreement for the velocity fluctuations. The two approaches result in more accurate values of the fluctuations than a steady computation, which ignores the large scale unsteadiness of the flow. So, the contribution of the coherent fluctuations is crucial. Moreover, both approaches reveal an oscillation frequency which is of the same order of magnitude of the frequency previously measured in the combusting flow. This frequency is associated to the periodic movement of large vortex structures, e.g., vortex shedding and convection.In general, there is no superior performance of the approach with the Reynolds Stress model when compared to the no-model approach. This latter approach is a kind of LES, as the small scale dissipative effects are reproduced through numerical dissipation. Inside the recirculation zone the no-model approach give very good levels of fluctuations already with a medium resolution grid. The approach with the turbulence model behaves slightly better in the regions where the high frequency fluctuation contribution is larger and the grid is locally coarse (e.g., the downstream region).With a numerical study it is observed, that break of symmetry of high blockage ratio annular jets is preceded by oscillations in the near wall region. These perturbations propagate to the axial stagnation point and cause symmetry breaking. Indeed, both the imbalance of pressure and inertia force at the stagnation point, and the small thickness of the jet, represent an unstable condition for symmetry. Therefore, a small perturbation is able to distort the jet sufficiently to lose symmetry.

نظرات کاربران

کتاب های مرتبط

دانلود کتاب Numerical Methods for the Simulation of Multi-Phase and Complex Flow: Proceedings of a Workshop Held at Koninklijke/Shell-Laboratorium, Amsterdam Amsterdam, The Netherlands, 30 May – 1 June 1990

دانلود کتاب Numerical Methods For General And Structured Eigenvalue Problems

دانلود کتاب Analysis and Design of Substrate Integrated Waveguide Using Efficient 2D Hybrid Method (Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics)

دانلود کتاب Computation of error function with high relative accuracy

دانلود کتاب A bisection algorithm for the numerical Mountain Pass

دانلود کتاب Multivariate splines

دانلود کتاب AIMS lecture notes on numerical analysis

دانلود کتاب Finite-Elemente-Methode: Rechnergestutzte Einfuhrung

دانلود کتاب Randomness and Completeness in Computational Complexity

دانلود کتاب 2nd International Workshop on Practical Applications of Computational Biology and Bioinformatics (IWPACBB 2008)