Assessment of turbulence RANS models for axysimmetric round free jet problem

Authors

  • Gylles Ricardo Strí¶her Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Joel Fernando Nicoleti Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Edson Luiz Zaparoli Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Gisely Luzia Strí¶her Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Cláudia Regina de Andrade Universidade Tecnológica Federal do Paraná

DOI:

https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v33i4.8312

Keywords:

computational fluids dynamics, finite volume, turbulent free jet, turbulence RANS models

Abstract

In the present study, the problem of axisymmetric round free jet was numerically solved. The governing equations (continuity, momentum, energy and turbulence) were discretized using the finite volume method. In order to determine which models provide the best prediction for the flow field of a turbulent free jet, three models (standard k-ε, realizable k-ε and v2-f) were tested on the following flow regimes: incompressible, subsonic and over-expanded supersonic. The numerical results from each simulated case were compared with experimental available data in the literature. None of the turbulence models tested predicted adequately the three flow regimes. Nevertheless, according to results, the k-ε realizable model presented better agreement to the experimental data for the incompressible and supersonic regimes, whereas the v2-f model better predicted the flow for subsonic regime.

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Author Biographies

Gylles Ricardo Strí¶her, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Atualmente é professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Tem experiência na área de Engenharia Aeroespacial, Quí­mica e Mecânica, com ênfase em Dinânica dos Fluí­dos Computacional, atuando principalmente nos seguintes temas: Engenharia de Sistemas, Fenômenos de Transporte e Escoamento Cisalhante Livre

Joel Fernando Nicoleti, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui graduação em Engenharia Quí­mica pela Universidade Federal de Uberlândia (1998), mestrado em Engenharia e Ciências de Alimentos pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2001), doutorado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (2005) e pós-doutorado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (2009). Atualmente é professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Edson Luiz Zaparoli, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Ní­vel 2 Possui graduação em Engenharia Mecânica-aeronáutica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (1977), mestrado em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (1981) e doutorado em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (1989). Atualmente é professor Associado II do Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Transferência de Calor, atuando principalmente nos seguintes temas: elementos finitos, cfd, sistemas ambientais aeronáuticos, cfd (dinâmica de fluidos computacional) e escoamento interno.

Gisely Luzia Strí¶her, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui graduação em Quí­mica-Bacharel pela Universidade Estadual de Maringá (2002) e mestrado em Quí­mica pela Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (2004) iniciando o Doutorado em Quí­mica pela Universidade Estadual de Maringá. Tem experiência na área de Quí­mica, com ênfase em Quí­mica, atuando principalmente nos seguintes temas: cromatografia, material particulado, HPA, alimentos e poluição atmosférica. Atualmente é professora da Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Cláudia Regina de Andrade, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Ní­vel 2 Possui graduação em Matemática Aplicada (1991), Mestrado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (1994) e Doutorado em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (1998). Atualmente é professora adjunto IV do Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Tem atuado na área de Transferência de Calor, orientando e publicando trabalhos nos seguintes temas: sistemas ambientais aeronáuticos e CFD (Dinâmica de Fluidos Computacional).

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Published

2011-04-14

How to Cite

Strí¶her, G. R., Nicoleti, J. F., Zaparoli, E. L., Strí¶her, G. L., & Andrade, C. R. de. (2011). Assessment of turbulence RANS models for axysimmetric round free jet problem. Acta Scientiarum. Technology, 33(4), 425–433. https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v33i4.8312

Issue

Vol. 33 No. 4 (2011)

Section

Chemical Engineering

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