Derivation of Dimensionless Governing Equations for Axisymmetric Incompressible Turbulent Flow Heat Transfer Based on Standard k-ϵ Model

Authors : Eyüb CANLI, Ali ATES, Şefik BİLİR

Pages : 1096-1111

Doi:10.35414/akufemubid.821009

View : 18 | Download : 3

Publication Date : 2020-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, sabit termo-fiziksel özellikler kabul edilerek ve belirli bir boyutsuzlaştırma şeması kullanılarak, ısı transferi hesaplamaları için eksenel simetrik sıkıştırılamaz türbülanslı akışı yöneten ana denklemler türetilmiştir. Silindirik koordinat sisteminde ana denklemlerin vektör formlarının açılması için vektör cebri kullanılmıştır. Açısal doğrultuya göre birim vektörlerin türevleri üzerine vurgulama yapılmıştır. Zaman ortalamalı terimler ile Reynolds gerilmeleri terimlerinin ayrılması için Reynolds bileşenlerine ayırma yöntemi kullanılmıştır. Reynolds gerilmelerinden kaynaklanan kapama sorununu çözmek için standart k-ϵ türbülans modeli seçilmiştir. Model girdilerinden sonra ana denklemlerin düzenlenmesi açık olarak verilmiştir. Ayrıca boyutsuzlaştırma şemasını oluşturan parametreler verilmiştir. Bütün sürecin değerlendirmeleri verilmiştir. Çalışmanın iki ana amacı, gerekli denklemlerin açık olarak verilmesi ve denklemlerin düzenlenmesindeki bazı anahtar adımların ortaya konmasıdır. Ayrıca kavramların anlaşılmasına katkı sağlamak için özgün görsellerin sunumu amaçlanmıştır.
Keywords : Eksenel simetrik akış, Silindirik koordinatlar, k ϵ Türbülans Modeli, Reynolds bileşenlerine ayırma