CONTRIBUTION TO THE DYNAMICS OF THE THREE-DIMENSIONAL FLOWS IN SQUARE-SECTIONED CURVED DUCTS
Mots-clés :
Coude, cellules contrarotatives, écoulement secondaire, laminaire, turbulentRésumé
Une étude numérique des écoulements laminaires et turbulents d’un fluide traversant des coudesà 90° et 180° de sections carrées a été entreprise. Un maillage tridimensionnel de cellules hexaédriques a été généré. Le schéma QUICK a été utilisé pour discrétiser le terme convectif dans les équations de transport. L'algorithme SIMPLE a été adopté pour traiter le couplage vitesse-pression. La structure de l'écoulement obtenu a présentée des caractéristiques intéressantes telles que les zones de recirculation et les paires de cellules contrarotatives.
La performance des trois différents modèles de turbulence a été évaluée: le modèle standard k-e, le modèle k-ω SST et le modèle des contraintes de Reynolds (RSM). Dans l'ensemble, on a constaté que le modèle à plusieurs équations a donné de meilleurs résultats que les deux autres modèles d'équations. En fait, l'existence de quatre paires de cellules contrarotatives, dans la conduite droite en amont du coude, a été captée uniquement par le modèle de turbulence (RSM). En outre, la zone de recirculation le long de la paroi interne dans la deuxième partie de la courbure en U est mieux capturée par le modèle (RSM).
L'analyse des résultats a conduit à une meilleure compréhension des écoulements secondaires tridimensionnels induits et des comportements du coefficient de pression local et du coefficient de frottement.
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