Computational study of non-reactive swirling flow using hybrid finite-volume/particle method

Bu çalışmada, bir küt cismin gerisindeki reaksiyon içermeyen döngülü ve türbülanslı akımın olasılık yoğunluk fonksiyonu (OYF) yöntemiyle simülasyonu yapılmış ve OYF yönteminin bu tür karmaşık akışlar için performansı araştırılmıştır. Bu çalışma döngülü yanma odalarının OYF yöntemi ile simülasyonunun yapılması amacıyla araştırma programının ilk adımıdır ve ilerde yapılacak çalışmalara temel teşkil etmektedir. OYF yönteminde, bileşik OYF evolüsyon denklemi doğrudan Navier-Stokes denklemlerinden elde edilmekte ve açık kalan terimler stokastik diferansiyel denklemler vasıtası ile modellenmektedir. Bu işlemde mevcut Reynolds stres modelleri yol gösterici olmakta ve modellenmiş OYF yönteminin ikincil moment seviyesinde Reynolds stres modelleriyle eşdeğer olması hedeflenmektedir. Modellenmiş OYF evolüsyon denklemi tutarlı sonlu-hacimler/partikül-tabanlı Monte Carlo yöntemiyle çözülmüştür. İlk olarak simülasyonların istatistiksel olarak kararlı duruma ulaştığı gösterilmiş ve simülasyon sonuçları deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sayısal sonuçların özellikle eksenel ve radyal yöndeki ortalama hız bileşenleri ve Reynolds stresler için deneysel sonuçlarla uyumlu olduğu gözlenmiş ama döngü yönündeki sayısal sonuçların yeteri kadar iyi olmadığı sonucuna ulaşılmıştır.