Three-dimensional turbulent flow in agitated vessels with a nonisotropic viscosity turbulence model

Authors


Abstract

Solutions of the time-averaged equations of motion with a nonisotropic k-e model were developed for the three-dimensional turbulent flow field in turbine stirred tanks. These results were validated with the measurements of three velocity components with a hot wire anemometer and literature data. The nonisotropic turbulence model considered the rotation and curvature effect of the turbulence with a turbulent Richardson number term and accounted for the important three-dimensional effects through the nonisotropy of the viscosity. Also, it was found that a frequently used isotropic k-ϵ turbulence model did not describe this three-dimensional turbulent flow field.

Abstract

On a résolu les équations de mouvement comprenant un modèle non isotrope k-e et moyennées dans le temps pour étudier l'écoulement tridimensionnel dans des réservoirs agités par une turbine. Les résultats ont été validés par des mesures des trois composantes de vitesse à l'aide d'un anémomètre à fil chaud et par des données publiées. Le modèle de turbulence non isotrope considère l'effet de rotation et de courbure de la turbulence avec un terme turbulent du nombre de Richardson et tient compte des effets tridimensionnels importants par la non isotropie de la viscosité. De même, on a trouvé que le modèle de turbulence isotrope k-e fréquemment utilisé ne convenait pas pour décrire cet écoulement turbulent tridimensionnel.

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