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Mathematical Models and Computer Simulations

Erschienen in:

01.03.2019

LES Simulation of Heat Transfer in a Turbulent Pipe Flow with Lead Coolant at Different Reynolds Numbers

verfasst von: K. M. Sergeenko, V. M. Goloviznin, V. Yu. Glotov

Erschienen in: Mathematical Models and Computer Simulations | Ausgabe 2/2019

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Abstract

This paper numerically simulates turbulent heat transfer in a round pipe in a wide range of Reynolds numbers using the CABARET nonparametric MILES method on grids with an incomplete resolution of the turbulence spectrum and the STAR-CCM+ CFD code in the LES approximation. The calculation results are compared with the DNS calculations of other authors found in the literature and with the RANS calculations implemented in the STAR-CCM+ CFD code. The simulation showed a satisfactory accuracy in determining the mean, root-mean-square, and integral characteristics of the flow; and it allowed us to identify the shortcomings of the existing model relations describing local turbulence characteristics. The authors propose a thermal wall function implemented in the RANS approximations.

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A. V. Garbaruk, M. Kh. Strelets, and M. L. Shur, Simulation of Turbulence in the Calculations of Complex Flows (Politekh. Univ., St. Petersburg, 2012) [in Russian].

G. Grotzbach and L. N. Carteciano, “Validation of turbulence models in the computer code FLUTAN for free hot sodium jet in different buoyancy flow regimes,” FZKA 6600 (Forschugsz. Karlsruhe, Karlsruhe, 2003).

J. Wolters, Benchmark Activity on the TEFLU Sodium Jet Experiment (Forschungszentrum Jülich, FZJ, 2002).

E. S. Oran and J. P. Boris, Numerical Simulation of Reactive Flow (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2001).MATH

F. F. Grinstein, L. G. Margolin, and W. J. Rider, Implicit Large Eddy Simulation (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2007).CrossRefMATH

J. P. Boris et al., “New insights into large eddy simulation,” Fluid Dyn. Res. 10, 199–228 (1992).CrossRef

V. M. Goloviznin et al., New Algorithms of Computational Hydrodynamics for Multi-Processor Computing Systems (Mosk. Gos. Univ., Moscow, 2013) [in Russian].

V. M. Goloviznin and S. A. Karabasov, “Nonlinear correction of Cabaret scheme,” Mat. Model. 10 (12), 107–123 (1998).MathSciNet

F. Nicoud and F. Ducros, “Subgrid-scale stress modelling based on the square of the velocity gradient tensor Flow,” Turbulence Combust. 62, 183–200 (1999).CrossRefMATH

10.

T. H. Shih, W. W. Liou, A. Shabbir, Z. Yang, and J. Zhu, “A new k-ε eddy viscosity model for high Reynolds number turbulent flows-model development and Validation,” Comput. Fluids 24, 227–238 (1995).CrossRefMATH

11.

User Guide. Star-CCM+, Version 10.02, CD-adapco (2015).

12.

B. van Leer, “Towards the ultimate conservative difference scheme, V. A second order sequel to Godunov’s method,” J. Comput. Phys. 32, 101–136 (1979).CrossRefMATH

13.

G. K. E. Khoury et al., “Direct numerical simulation of turbulent pipe flow at moderately high Reynolds numbers,” Flow Turbulence Combust. 91, 475-495 (2013).CrossRef

14.

D. Anderson, D. Tannekhill, and R. Pletcher, Computation Fluid Mechanics and Heat Transfer (CRC, Boca Raton, FL, 2012), p. 774.

15.

E. Baglietto, “Applied computation fluid dynamics and heat transfer,” Lecture No. 20 (NSE, MIT, 2016).

16.

V. I. Subbotin and P. A. Ushakov, “Heat transfer during the flow of liquid metals in pipes,” Inzh.-Fiz. Zh. 6 (4), 16–20 (1963).

17.

P. L. Kirillov, Yu. S. Yurev, and V. P. Bobkov, Handbook of Heat-Hydraulic Calculations (Nuclear Reactors, Heat Exchangers, Steam Generators) (Energoatomizdat, Moscow, 1990) [in Russian].

18.

G. Grotzbach, “Challenges in low-Prandtl number heat transfer simulation and modelling,” Nucl. Eng. Des. 264, 41–55 (2013).CrossRef

19.

A. I. Groshev and V. I. Slobodchuk, “Influence of the turbulent Prandtl number on heat transfer in pipes,” IPPE-1463 (Inst. Phys. Power Eng., Obninsk, 1983).

Titel: LES Simulation of Heat Transfer in a Turbulent Pipe Flow with Lead Coolant at Different Reynolds Numbers
verfasst von: K. M. Sergeenko
V. M. Goloviznin
V. Yu. Glotov
Publikationsdatum: 01.03.2019
Verlag: Pleiades Publishing
Erschienen in: Mathematical Models and Computer Simulations / Ausgabe 2/2019
Print ISSN: 2070-0482
Elektronische ISSN: 2070-0490
DOI: https://doi.org/10.1134/S2070048219020157

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