Acta Scientiarum: Technology (Sep 2011)
<b>Avaliação de modelos RANS de turbulência para o problema de jato livre circular axissimétrico</b> - doi: 10.4025/actascitechnol.v33i4.8312 Assessment of turbulence RANS models for axysimmetric round free jet problem
Abstract
No presente trabalho, o problema de jato livre circular axissimétrico foi resolvido numericamente. A equação da conservação de massa, momento, energia e da modelagem da turbulência foram discretizadas aplicando o método de volumes finitos. Três modelos RANS de turbulência sem modificações foram testados, k-ε padrão, k- ε realizável e v2-f para determinar quais modelos proveem a melhor previsão do campo de escoamento de um jato livre turbulento nos seguintes regimes de escoamento: incompressível, subsônico e supersônico sobrexpandido. Os resultados numéricos para cada caso simulado foram comparados com dados experimentais disponíveis na literatura. Nenhum modelo de turbulência testado previu satisfatoriamente os três regimes de escoamentos, e o modelo k-ε realizável mostrou melhor concordância frente aos dados experimentais para o regime incompressível e supersônico, enquanto o modelo v2-f mostrou melhor previsão do escoamento para o regime subsônico.In the present study, the problem of axisymmetric round free jet was numerically solved. The governing equations (continuity, momentum, energy and turbulence) were discretized using the finite volume method. In order to determine which models provide the best prediction for the flow field of a turbulent free jet, three models (standard k-ε, realizable k-ε and v2-f) were tested on the following flow regimes: incompressible, subsonic and over-expanded supersonic. The numerical results from each simulated case were compared with experimental available data in the literature. None of the turbulence models tested predicted adequately the three flow regimes. Nevertheless, according to results, the k-ε realizable model presented better agreement to the experimental data for the incompressible and supersonic regimes, whereas the v2-f model better predicted the flow for subsonic regime.
