Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.08.2016 | Regular Paper | Ausgabe 3/2016

Journal of Visualization 3/2016

Experimental and numerical visualizations of swirling flow in a vertical pipe

Zeitschrift:
Journal of Visualization > Ausgabe 3/2016
Autoren:
A. Hamdani, T. Ihara, H. Kikura

Abstract

This paper presents a comparison between the experimental and numerical simulations of turbulent swirling flow induced by twisted tape in vertical pipe. A novel measurement technique, phased array ultrasonic velocity profiler (UVP), has been developed for 2D velocity field visualization in swirling flow. A phased array with basic frequency 4 MHz has been designed, it has eight piezoelectric elements and each element transmits ultrasound beam. The advantage of this sensor is that the ultrasound beam can be controlled easily by changing the time delay of signal transmission for each element. A vector reconstruction algorithm is presented showing how the velocity vector of particles can be calculated from Doppler-shift frequencies taken from the output signals of two receiver elements. Two-dimensional velocity field has been visualized and it is found, as expected, that the presence of swirl cause a significant increase in the magnitude of the measured tangential velocity. Furthermore, a numerical calculation is performed and qualitatively compared with experimental results. The numerical result is obtained by solving three-dimensional, Reynolds-averaged Navier–Stokes equations by the commercial CFD code FLUENT® v.14.5 with RNG k-ε turbulence model. The qualitative comparison between phased array UVP and CFD results shows good agreement with the average velocity field. Experimental and numerical findings and parametric trends based on the effects of swirling flow are summarized and discussed.

Graphical abstract

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit dem Kombi-Abo erhalten Sie vollen Zugriff auf über 1,8 Mio. Dokumente aus mehr als 61.000 Fachbüchern und rund 500 Fachzeitschriften aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit dem Wirtschafts-Abo erhalten Sie Zugriff auf über 1 Mio. Dokumente aus mehr als 45.000 Fachbüchern und 300 Fachzeitschriften aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit dem Technik-Abo erhalten Sie Zugriff auf über 1 Mio. Dokumente aus mehr als 40.000 Fachbüchern und 300 Fachzeitschriften aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2016

Journal of Visualization 3/2016 Zur Ausgabe

Premium Partner

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Best Practices für die Mitarbeiter-Partizipation in der Produktentwicklung

Unternehmen haben das Innovationspotenzial der eigenen Mitarbeiter auch außerhalb der F&E-Abteilung erkannt. Viele Initiativen zur Partizipation scheitern in der Praxis jedoch häufig. Lesen Sie hier  - basierend auf einer qualitativ-explorativen Expertenstudie - mehr über die wesentlichen Problemfelder der mitarbeiterzentrierten Produktentwicklung und profitieren Sie von konkreten Handlungsempfehlungen aus der Praxis.
Jetzt gratis downloaden!

Bildnachweise