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 | |
Language | English |
DOI | 10.18720/MCE.92.6 |
Rights | Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование) |
Record key | RU\SPSTU\edoc\65833 |
Record create date | 4/28/2020 |
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.
- 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
Access count: 360
Last 30 days: 15