Analiza turbulentnog strujanja fluida oko profila

Milas, Zoran (2001) Analiza turbulentnog strujanja fluida oko profila. = Analysis of turbulent flow around airfoil. Doctoral thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Virag, Zdravko.

Full text not available from this repository.

Abstract (Croatian)

Rad sadrži pregled značajki strujanja oko profila, posebice utjecaja suprostavljenog gradijenta tlaka i odvajanja na strukturu članova jednadžbe količine gibanja i članova k i s jednadžbe u graničnom sloju profila. Uspoređeni su dosezi modela strujanja u predviđanju integralnih i lokalnih značajki profila s posebnim osvrtom na prednosti i nedostatke teorije graničnog sloja. Analizirani su različiti modeli turbulencije; detaljno su prikazane njihove teorijske osnove, bitne postavke pri modeliranju članova transportnih jednadžbi karakterističnih turbulentnih veličina, te kalibracija konstanti modela. Asimptotskom analizom članova k i s jednadžbe uz stijenku, te analizom podataka direktne numeričke simulacije za graničan sloj poboljšan je proračun srednje vrijednosti kinetičke energije turbulencije i disipacije za zidni volumen. Poboljšanje je uobličeno tako da se lako ugrađuje u računalski program sa standardnim zidnim funkcijama. Numeričkom simulacijom razvijenog graničnog sloja toka dokazan je značajan utjecaj konstanti u zidnim funkcijama k – modela turbulencije na točnost predviđanja zidnog smičnog naprezanja i turbulentnih veličina. Koristeći raspoložive eksperimentalne podatke generirani su granični uvjeti za proračun razvoja graničnog sloja sa suprostavljenim gradijentom tlaka, a rezultati proračuna su uspoređeni s eksperimentalnim. Proračun strujajanja oko profila NACA 0012 u području napadnih kuteva 0-14° pri Re=2.8 106 metodom konačnih volumena s k – s modelom turbulencije pokazao je nu2nost modeliranja prijelaza iz laminarnog u turbulentan graničan sloj kako bi se rezultati proračuna približili eksperimentalnim. Ostvareno je vrlo dobro slaganje eksperimentalnih i proračunatih koeficijenata uzgona, otpora, te raspodjela koeficijenta tlaka u području umjerenih napadnih kuteva. Proračun ne predviđa odvajanje strujanja na repu profila.

Abstract

The thesis contains a review of the turbulent airfoil flow characteristics with special reference to the effects of the adverse pressure gradient and of the separation on the structure of the terms of the momentum and k — s equations in the boundary layer. Different models of flow are compared in predicting the integral and local airfoil characteristics. Various mathematical models of turbulence are presented; their theoretical foundations are analyzed in details, basic assumptions in modeling transport equations of turbulent characteristic quantities and calibration of the model constants as well. By means of the asymptotical analysis of the k and s equations near a wall and of the available direct numerical simulation data for the boundary layer an improvement in modeling the average value of kinetic energy dissipation for the wall volume is made. The numerical simulation of the developed boundary layer indicates that there is a strong influence of the model constants on the accurate prediction of the wall shear stress and turbulent quantities. By means of the available experimental data boundary conditions for the boundary layer with strong adverse pressure gradient are generated and the resulting data are compared with experimental ones. The calculation of flow around NACA 0012 airfoil in the range of attack angles from 0.0 up to stall angle at Re=2.8 106 by applying finite volume method with k — s turbulence model shows the importance of modeling the transition from the laminar into the turbulent boundary layer in order to bring the calculated data closer to the experimental ones. Very good agreement is obtained between the calculated and the experimental values for the lift-drag coefficients and the pressure coeeficient distribution for the moderate attack angles.

Item Type: Thesis (Doctoral thesis)
Uncontrolled Keywords: profil; granični sloj; modeli turbulencije
Keywords (Croatian): boundary layer; turbulence model
Divisions: 500 Department of Energy, Power Engineering and Environment > 520 Chair of Fluid Mechanics
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 16 Oct 2015 13:19
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/160

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata