Validation of Low and High-Fidelity Turbulence Models for Prediction of Turbulent Heat Transfer in Low Prandtl Number Flows Under Buoyant and Separated Flow Conditions

雷诺平均Navier-Stokes方程 湍流 机械 普朗特数 流量(数学) 湍流普朗特数 雷诺数 传热 大涡模拟 气象学 湍流模型 明渠流量 物理 热力学 环境科学 努塞尔数
作者
Mohammed El Mellouki,Shanti Bhushan,Chris Pilmaier,D. Keith Walters,Michael Gorman,Brent Hollrah,Yassin A. Hassan,Elia Merzari,Aleksandr Obabko,Milorad B. Dzodzo
标识
DOI:10.1115/fedsm2022-86863
摘要

Abstract The objective of this study is to assess the predictive capabilities of low and high-fidelity turbulence models for low-Prflows. For this purpose, predictions by two-equation (k-ε) Reynolds-Averaged Navier Stokes (RANS), partially-averaged Navier Stokes (PANS) hybrid RANS/Large Eddy Simulation (LES), and DSM, WALE, filtered LES models are compared for four different test cases, namely vertical channel flow, vertical backward facing step, flow over a rod bundle and heat transfer in ascending and descending flow through a pipe with a constant wall heat flux. The test cases involve a range of complex flow conditions including separation/reattachment and aiding and opposing buoyant forcing (Re ranging from 640 to 40K; Ri ranging from −0.65 to 0.65) for water (Pr = 0.71) and liquid metals (Pr = 0.00585 to 0.025) flows. The validation study demonstrates that turbulence models are 4% more accurate for higher Prflows that for low-Pr flows; 6% more accurate for forced convective conditions than for flows involving mixed convective conditions; and predict aiding buoyant flow conditions better than the opposing buoyant flow conditions. Overall, LES performed the best and provided averaged error of 6% followed by 10% by PANS and RANS showed the largest error of 14%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
JSEILWQ完成签到 ,获得积分10
1秒前
zhangxin150完成签到,获得积分10
2秒前
hongdongxiang完成签到,获得积分10
2秒前
苹果完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
huichuanyin完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
左丘忻完成签到,获得积分10
3秒前
左一酱完成签到 ,获得积分10
3秒前
鸣笛应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
zhengmin完成签到,获得积分10
4秒前
科研dog完成签到,获得积分10
5秒前
nater4ver完成签到,获得积分10
6秒前
Hyperion完成签到,获得积分10
6秒前
风雪丽人完成签到,获得积分10
6秒前
linxi完成签到,获得积分10
7秒前
zhengmin发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
雅典的宠儿完成签到 ,获得积分10
8秒前
夏侯以旋完成签到,获得积分10
9秒前
自信天完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
崔尔蓉完成签到,获得积分10
9秒前
ZnPPt完成签到,获得积分10
9秒前
Jasper应助悉达多采纳,获得10
9秒前
小灰灰完成签到 ,获得积分10
9秒前
Hollow完成签到,获得积分10
10秒前
健壮的鸽子完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
10秒前
xmhxpz完成签到,获得积分10
11秒前
邓可新完成签到,获得积分10
11秒前
zyyyyyy完成签到,获得积分10
11秒前
CR7完成签到,获得积分0
11秒前
MorningStar发布了新的文献求助10
13秒前
科研搬运工完成签到,获得积分10
14秒前
小巧的寻双完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, 2003 Edition HS-784/2003 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3950051
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3495384
关于积分的说明 11076831
捐赠科研通 3225937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1783346
邀请新用户注册赠送积分活动 867640
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800855