Numerical prediction of wall mass transfer rates in turbulent flow through a 90° two-dimensional bend

Autor: Donald J. Bergstrom, Trevor Bender, J. Postlethwaite, George Adamopoulos
Rok vydání: 1998
Předmět:
Zdroj: The Canadian Journal of Chemical Engineering. 76:728-737
ISSN: 1939-019X
0008-4034
DOI: 10.1002/cjce.5450760407
Popis: The present paper reports a numerical study of mass transfer in a curved channel flow using a low Reynolds number k–e model modified to include the influence of curvature on the turbulent transport. Predictions were obtained of flow through a 90° 2-D bend for Reynolds numbers of Re = 2 × 104, 105 and 106, curvature ratio's of Rc/d = 1, 1.5 and 3, and Schmidt numbers of Sc = 500, 1 500 and 5 000. Based on the numerial simulations, the value of the mass transfer coefficient, k, was observed to generally decrease and increase along the inner and outer walls, respectively, compared to the value in a straight duct. The behaviour appears to be sensitive to both the curvature ratio and Reynolds number, being most pronounced for the case of tight bends and low Reynolds numbers. Dans cet article, on presente une etude numerique du transfert de matiere dans un ecoulement en conduite incurvee utilisant un modele k-e a faibles nombres de Reynolds, modifie de facon a inclure l'influence de la courbure sur le transport turbulent. Des predictions ont ete obtenues pour l'ecoulement dans un coude bidimensionnel a 90° pour des nombres de Reynolds de Re = 2 × 104, 105 et 106, des rapports de courbure de RCd= 1, 1,5 et 3 et des nombres de Schmidt de Se = 500, 1500 et 5000. D'apres les simulations numeriques, on a pu observer que generalement la valeur du coefficient de transfert de matiere, k, diminuait et augmentait le long des parois interieures et exterieures, respectivement, comparativement a la valeur obtenue dans une conduite droite. Le comportement parait sensible au rapport de courbure ainsi qu'au nombre de Reynolds et est plus prononce dans le cas de coudes serres et de faibles nombres de Reynolds.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: