Numerical Simulation of Turbulent Transport in Combined Convection Using Two-equation Turbulence Models with Added Buoyant-induced Terms: Aiding Flow between Vertical Smooth Parallel Plates Heated Uniformly.

本研究は,レイノルズ応力や乱流熱流束などの乱流フラックスに浮力成分を考慮し,より実際の現象を模擬した速度場・温度場二方程式乱流モデルにより垂直平行平板間の十分発達した自然・強制並行流共存対流の乱流輸送機構を考察したものである.流れは,浮力が最も顕著に作用しかつ基本的な体系の一つでもある.一般に,乱流統計量を定量的に実験計測することが困難な場合は,乱流モデルや数値シミュレーションの特性を活かしながら乱流輸送機構を出来る限り明確にしておくことが極めて重要となる.適用したモデルは,速度場・温度場違成モデルであるため,共存対流において未知な乱流プラントル数を仮定する必要がないなどの特徴を有している.本研究は,これまで全く議論の対象になっていない複雑な共存対流の乱流プラントル数や乱流フラックスの細かな挙動・現象を簡便な二方程式乱流モデルを適用して模擬しようとした初めての試みである.

[1]  T. Inagaki The Criterion for Turbulent Combined Forced and Natural Convection in a Vertical Flow System , 1996 .

[2]  Wolfgang Rodi,et al.  Low Reynolds number k—ε modelling with the aid of direct simulation data , 1993, Journal of Fluid Mechanics.

[3]  照美 稲垣,et al.  速度場・温度場連成二方程式乱流モデルによる強制・自然共存対流の乱流熱伝達の数値予測 (エイディング流) , 1991 .

[4]  T. Inagaki,et al.  Turbulent heat transfer with combined forced and natural convection along a vertical flat plate , 1990 .

[5]  Toshihiro Tsuji,et al.  Turbulence measurements in a natural convection boundary layer along a vertical flat plate , 1988 .

[6]  Toshihiro Tsuji,et al.  Characteristics of a turbulent natural convection boundary layer along a vertical flat plate , 1988 .

[7]  Yasutaka Nagano,et al.  A Two-Equation Model for Heat Transport in Wall Turbulent Shear Flows , 1988 .

[8]  Tanaka Hiroaki,et al.  Combined forced and natural convection heat transfer for upward flow in a uniformly heated, vertical pipe , 1987 .

[9]  T. Inagaki,et al.  Turbulent heat and momentum transfer of combined forced and natural convection along a vertical flat plate―aiding flow , 1987 .

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[11]  Klaus Bremhorst,et al.  A Modified Form of the k-ε Model for Predicting Wall Turbulence , 1981 .

[12]  V. Gnielinski New equations for heat and mass transfer in turbulent pipe and channel flow , 1976 .

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[14]  A. Curren,et al.  Experiments on Mixed-free-and-forced-convective Heat Transfer Connected with Turbulent Flow Through a Short Tube , 1953 .