High Reynolds number K - epsilon model of turbulent pipe flows with standard wall laws: first quantitative results - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2015

High Reynolds number K - epsilon model of turbulent pipe flows with standard wall laws: first quantitative results

Résumé

On s'intéresse à l'application du modèle K - epsilon à haut nombre de Reynolds à des écoulements turbulents en tuyau. Le modèle K - epsilon ayant été conçu à l'origine pour des écoulements peu ou pas confinés, la question de sa validité pour un tel écoulement confiné se pose. On utilise pour conditions limites des « lois de paroi ». Le tuyau étant supposé long et le régime établi, les champs moyens, vitesse axiale U, énergie cinétique turbulente K et dissipation epsilon, ne dépendent que du rayon cylindrique r. Un système d'équations différentielles ordinaires est obtenu, dans lequel le gradient de pression moyen G est aussi une inconnue. Ce système est discrétisé par méthode spectrale et collocation. Le système non linéaire obtenu est résolu par la méthode de Newton-Raphson. Les calculs ont été effectués pour un nombre de Reynolds Re variant de 2200à 23200. Les résultats sont physiquement corrects, par exemple, les coefficients de frottement sont proches de la loi de Blasius. Ces résultats pourraient être utilisés pour valider des codes « industriels ». Des comportements asymptotiques sont mis en évidence quand Re tend vers l'infini. Une amélioration du modèle est finalement proposée, pour mieux décrire les écoulements à nombre de Reynolds intermédiaire, pour Re compris entre 2000 et 20000.
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Dates et versions

hal-03444681 , version 1 (23-11-2021)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03444681 , version 1

Citer

Matthieu Gisselbrecht, Emmanuel Plaut. High Reynolds number K - epsilon model of turbulent pipe flows with standard wall laws: first quantitative results. CFM 2015 - 22ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2015, Lyon, France. ⟨hal-03444681⟩
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