Details

Title: CFD simulation of the convective flows in the vertical caverns // Инженерно-строительный журнал. – 2019. – № 8 (92). — С. 76-83
Creators: Petrichenko M. R.; Sergeev V. S.; Nemova D.; Kotov E. V.; Andreeva D. S.
Imprint: 2019
Collection: Общая коллекция
Subjects: Строительство; Строительные конструкции; caverns (construction); vertical caverns; convective flows; CFD-modeling; residential buildings; thermogravitational convection; fencing structures; каверны (строительство); вертикальные каверны; конвективные течения; CFD-моделирование; жилые здания; термогравитационная конвекция; ограждающие конструкции
UDC: 624.01
LBC: 31.5
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: English
DOI: 10.18720/MCE.92.6
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Additionally: All documents
Record key: RU\SPSTU\edoc\65833

Allowed Actions: Read Download (1.1 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

The purpose of this paper is determination the critical geometric dimensions of a three-dimensional vertical heated cavern. In this rate the convection's contribution to heat transfer will be limited due to thermal conductivity at a fixture temperature drop. The model validated and verified by comparison with the experimental results. А stable non-stationary flow regime is observed for Rayleigh number Ra = 15,000, because the temperature fields in different cross-sections of the flow coincide. For the flow with Rayleigh number Ra = 15,000, the nonstationary formulation without the turbulence model did not give the required convergence on residuals. So it was calculated by using the three-dimensional RANS approach closed with the k-w SST turbulence model. In this case the flow is unstable in the third direction, therefore it is impossible to consider the cavern as a heat insulator at numbers Ra = 10,000 and above.

Целью данной работы является определение критических геометрических размеров трехмерной вертикальной нагретой каверны. В этом случае вклад конвекции в теплопередачу будет ограничен из-за теплопроводности при падении температуры арматуры. Модель валидирована и верифицирована путем сравнения с экспериментальными результатами. Stable устойчивый нестационарный режим течения наблюдается для числа Рэлея Ra = 15 000, так как температурные поля в разных сечениях потока совпадают. Для течения с числом Рэлея Ra = 15 000 нестационарная формулировка без модели турбулентности не давала требуемой сходимости по остаткам. Таким образом, он был рассчитан с использованием трехмерного подхода RANS, замкнутого с помощью модели турбулентности k-w SST. В этом случае поток нестабилен в третьем направлении, поэтому рассматривать каверну как теплоизолятор при числах Ra = 10 000 и выше невозможно.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Table of Contents

  • CFD simulation of the convective flows in the vertical caverns
    • 1. Introduction
    • 2. Materials and Methods
      • 2.1. Mathematical model of flow in vertical heated cavern
      • 2.2. Numerical simulation of flow in vertical heated cavern
    • 3. Results and Discussions
      • 3.1. Results
      • 3.2. Discussion
    • 4. Conclusion

Usage statistics

stat Access count: 68
Last 30 days: 4
Detailed usage statistics