Numerical modelling of turbulent flow over rough walls

0087979 - ÚT 2008 CH eng A - Abstrakt
Louda, P. - Kozel, K. - Příhoda, Jaromír
Numerical modelling of turbulent flow over rough walls.
[Numerické modelování turbulentního obtékání drsných stěn.]
6th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM 07). Zürich: ETH Zürich, 2007. s. 110-110.
[ICIAM 07. 16.07.2007-20.07.2007, Zürich]
Grant CEP: GA ČR GA103/06/0461
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20760514
Klíčová slova: turbulence modelling * transonic flow * turbine cascade
Kód oboru RIV: BK - Mechanika tekutin

The numerical simulation of turbulent flow over rough walls was carried out for various types of roughness. The mathematical model was based on the averaged Navier-Stokes equations for incompressible flow. The two-equation SST model proposed by Menter and the one-equation model according to Spalart and Allmaras were used. The system of governing equations was solved by the artificial compressibility method. Boundary conditions on rough walls were prescribed directly on the wall using the SST model modified by Hellsten or the SA model modified by Aupoix and Spalart. Turbulence models were tested for flows on rough walls formed by commercial abrasive paper and/or by tightly-packed spheres. Besides the flat-plate flow, the effect of wall roughness on the decelerated flow with separation was investigated. Obtained results were compared with experimental data.

Numerická simulace turbulentní obtékání drsných stěn byla provedena pro různé typy drsnosti. Matematický model je založen na středovaných Navier-Stokesových rovnicích pro nestlačitelné proudění. Byl použit dvourovnicový SST model podle Mentera a jednorovnicový SA model podle Spalarta a Allmarase. Systém rovnic byl řešen metodou umělé stlačitelnosti. Okrajové podmínky na drsných stěnách byly předepsány přímo na stěně použitím úpravy SST modelu podle Hellstena nebo SA modelu podle Aupoixe a Spalarta. Modely turbulence byly pro obtékání drsných stěn tvořených komerčním smirkovým papírem anebo těsně naskládanými koulemi. Kromě rovnotlaké turbulentní mezní vrstvy byl vyšetřován vliv drsnosti stěny na zpomalované proudění s odtržením. Získané výsledky byly porovnány s experimentálnimi daty.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0149677