Two-dimensional simulation of turbulent flow and transfer through stacked spheres

Autor: Alvarez, G., Bournet, P.E., Flick, D.
Přispěvatelé: Génie des procédés frigorifiques (UR GPAN), Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut National Agronomique Paris-Grignon (INA P-G)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2003
Předmět:
Zdroj: International Journal of Heat and Mass Transfer
International Journal of Heat and Mass Transfer, Elsevier, 2003, 46 (13), pp.2459-2469. ⟨10.1016/S0017-9310(02)00546-X⟩
ISSN: 0017-9310
DOI: 10.1016/S0017-9310(02)00546-X⟩
Popis: International audience; We propose a one-equation model for two-dimensional turbulent flow through porous media. The momentum equation is derived from the space averaging of Navier-Stokes equations, leading to the so-called Darcy-Forchheimer equations. In the turbulent kinetic energy transport equation, the production term is assumed to be proportional to the cube of velocity. The dissipation term is not estimated with a transport equation, it is explicitly given by a law involving turbulent kinetic energy and velocity. The model requires only four experimentally determined parameters. The local Nusselt number was correlated to local Reynolds number, and to local turbulence intensity. Good agreement between the simulated and the experimental local Nusselt number is obtained.; Un modèle d'écoulement turbulent à une équation a été proposé pour simuler l'écoulement bi-directionnel en milieu poreux constitué de sphères. L'équation de quantité de mouvement (ou équation de Darcy-Forchheimer) est obtenue à partir de la moyenne spatiale des équations de Navier-Stokes. Dans l'équation de transport de l'énergie cinétique turbulente, le terme de production est supposé proportionnel au cube de la vitesse. Le terme de dissipation de cette équation n'est pas estimé par une équation de transport mais est donné en fonction de la vitesse et de l'énergie cinétique turbulente. Le modèle ne comporte que quatre paramètres qui sont déterminés par voie expérimentale. On établit ensuite une corrélation entre le nombre de Nusselt local, le nombre de Reynolds et le taux de turbulence. Un bon accord est obtenu entre les résultats expérimentaux et les résultats numériques.
Databáze: OpenAIRE
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