Direct numerical simulation of turbulent dispersion of buoyant plumes in a pressure-driven channel flow

Tesis doctoral de Alexandre Fabregat TomÁ s

El objetivo principal de este trabajo es el estudio de la transferencia turbulenta de calor en un flujo totalmente desarrollado en un canal mediante la simulación numérica directa (dns). En estas simulaciones se resuelven explícitamente todas las escalas existentes en el flujo turbulento de manera que, incluso para números de reynolds moderados, las mallas de discretización deben ser lo suficientemente finas como para capturar las estructuras más pequeñas existentes en el flujo y, consecuentemente, los requisitos computacionales de las dns suelen ser considerables. El flujo, forzado por un gradiente de presión medio constante, está confinado entre dos paredes finas, paralelas e infinitas separadas una distancia 2d. El flujo turbulento de calor se ha estudiado en tres configuraciones de canal distintas: caso a: pluma generada por un escalar introducido desde una fuente lineal en un canal horizontal caso b: convección mixta en la dirección principal de flujo (canal vertical) caso c: pluma con flotación generada por una fuente lineal en un canal horizontal en el caso b el flujo de calor se genera debido a la diferencia de temperaturas existente entre las dos paredes del canal. El vector de gravedad queda alineado con la dirección principal del flujo y los números de grashof, reynolds y prandtl son gr = 9.6 · 106, ret = 150 y pr = 0.71 respectivamente. cerca de la pared caliente, la flotación y el gradiente de presión medio actúan conjuntamente provocando un aumento en la velocidad en comparación con el caso de convección puramente forzada. Contrariamente, cerca de la pared fría, la flotación se opone al flujo y consecuentemente la velocidad disminuye. Los casos a y c son similares ya que en ambos un fluido caliente se introduce en el flujo frío a través de una fuente lineal centrada verticalmente en la entrada del canal. La altura de la fuente es 0.054d. El fluido introducido se dispersa formando una pluma que es transportada aguas abajo en

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Direct numerical simulation of turbulent dispersion of buoyant plumes in a pressure-driven channel flow«

  • Título de la tesis:  Direct numerical simulation of turbulent dispersion of buoyant plumes in a pressure-driven channel flow
  • Autor:  Alexandre Fabregat TomÁ s
  • Universidad:  Rovira i virgili
  • Fecha de lectura de la tesis:  15/12/2006

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Ildefonso Cuesta Romeo
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: Grau vidal francesc xavier
    • í ngel Jiménez aranda (vocal)
    • josep Bonet ávalos (vocal)
    • inmaculada Iglesias (vocal)

 

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