A finite-elements method for turbulent flow analysis
Description
The work discussed here covers turbulent flow calculations using GALERKIN's finite-element method. In our specific case, we have to deal with monophasic incompressible flow in Boussinesq approximation in the normal operating conditions of a primary circuit of nuclear power plant. Turbulence effects on the mean field are taken into account by the k-epsilon model with two evolution equations: one for the kinetic energy of the turbulence, and one for the energy dissipation rate. The wall zone is covered by wall laws, and by REICHARDT's law in particular. A Law is advanced for the epsilon input profile, and a numerical solution is proposed for the physically aberrant values of k and epsilon generated by the model. Single-equation models are reviewed comparatively with the k-epsilon model. A comparison between calculated and analytical solutions or calculated and experimental results is presented for decreasing turbulence behind a grid, for the flow between parallel flat plates with three REYNOLDS numbers, and for backward facing step
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (French)
Les presents travaux portent sur le calcul d'ecoulements turbulents par une methode aux elements finis de GALERKIN. (Dans le cas qui nous interesse plus precisement, nous avons a traiter des ecoulements monophasiques incompressibles dans l'approximation de Boussinesq dans les conditions normales de fonctionnement du circuit primaire de reacteurs de centrales nucleaires). La prise en compte des effets de la turbulence sur le champ moyen est effectuee a l'aide du modele k-epsilon a deux equations d'evolution, une pour l'energie cinetique de la turbulence et une pour le taux de dissipation de cette energie. La zone de paroi est traitee par l'intermediaire de lois de paroi et, plus precisement, par la loi de REICHARDT. Il est propose egalement une loi pour le profil d'entree de epsilon ainsi qu'un traitement numerique des valeurs physiquement aberrantes de k et epsilon generees par le modele. Il est expose encore une etude comparative de modeles a une equation en regard du modele k-epsilon. Une comparaison calcul/solution analytique ou calcul/experience est accomplie dans le cas de la decroissance de turbulence derriere une grille, de l'ecoulement entre plaques planes paralleles pour trois nombres de REYNOLDS et de l'ecoulement sur une marche descendanteFiles
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Additional titles
- Original title (French)
- Calculs d'ecoulements turbulents par une methode aux elements finis
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 222 p.
- Report number
- CEA-N--2474(pt.1)
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 17062515
- Subject category
- S42: ENGINEERING;
- Descriptors DEI
- COMPUTERIZED SIMULATION; EQUATIONS; FINITE ELEMENT METHOD; INCOMPRESSIBLE FLOW; ISOTHERMAL PROCESSES; NAVIER-STOKES EQUATIONS; NUMERICAL SOLUTION; REYNOLDS NUMBER; STEADY FLOW; TURBULENCE; TURBULENT FLOW
- Descriptors DEC
- DIFFERENTIAL EQUATIONS; FLUID FLOW; PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS; SIMULATION