Title
Утицај храпавости зидова канала при струјању мешавине гаса и честица у унутрашњим турбулентним струјањима
Creator
Раденковић, Дарко Р., 1986- 28310887
Copyright date
2019
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 10. 7. 2019.
Other responsibilities
mentor
Лечић, Милан, 1962- 12598375
član komisije
Стевановић, Невена Д., 1964- 12674919
član komisije
Ћоћић, Александар, 1975- 12888423
član komisije
Младеновић, Никола, 1958- 12508775
član komisije
Живковић, Горан 16499815
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Mašinski fakultet
Alternative title
Influence of wall roughness in particle-laden turbulent channel flows
Publisher
[Д. Раденковић]
Format
XVIII, 156 листова
description
Mašinstvo / Mechanical engineering
Abstract (sr)
У дисертациjи се проучава утицаj храпавости зидова при струjању мешавине че-
стица и гаса. При оваквим струjањима, судар честица са храпавим зидом jе увек
тродимензионалан (3Д) услед прилазних углова честица према зиду као и геомет-
риjе храпавих зидова, док су према раниjим истраживањима, модели коришћени
за оваj судар у нумеричким симулациjама углавном дводимензионалан (2Д) или
упрошћени 3Д. Како би се омогућио тачниjи прорачун струjања мешавине честица
и гаса, циљ дисертациjе jе развоj модела за 3Д судар честице и храпавог зида. У ди-
сертациjи су анализирани судари честица са изотропним и анизотропним храпавим
зидовима, путем детерминистичких симулациjа и изведени су одговараjући стоха-
стички модели за те сударе, применљиви у Оjлер-Лагранж симулациjама струjања
мешавине честица и гаса. Налази се да са порастом прилазног угла честица у од-
носу на макроскопски гладак зид, долази до пораста стандардне девиjациjе бочних
углова одбиjања честица и у случаjу изотропне и анизотропне површине. Механи-
зам вишеструких судара честица са зидом остаjе непромењен у односу на 2Д модел
за судар честице и зида. Изведени стохастички модели се пореде се расположивим
експерименталним резултатима и детерминистичким симулациjама. Извршене су
LES симулациjе струjања чистог флуида (без присуства дисперзне фазе) у хоризон-
талном каналу правоугаоног попречног пресека користећи различите SGS моделе:
модел Смагоринског, WALE и динамички jедно-jедначински модел. Симулациjе су
изведене у програмском пакету ОpenFOAM. Утицаj зидова тог канала, различите
храпавости, на дисперзну фазу, при струjању мешавине гаса и честица истражен
jе путем LES-DPS симулациjа. Међусобни судари честица се израчунаваjу приме-
ном модела меких сфера. Када се ови судари занемаре, што би било оправдано
при струjањима са веома малом концентрациjом дисперзне фазе, налази се да хра-
павост зида може бити значаjан механизам за продукциjу попречних флуктуациjе
честица. Узимањем у обзир међусобних судара честица, долази до пораста попреч-
них флуктуациjа брзине честица и показуjе се да jе у погледу ових флуктуациjа
утицаj међусобног судара честица већи у односу на утицаj храпавости зидова ка-
нала.
Abstract (en)
Influence of wall roughness in turbulent particle-laden wall confined flows is studied in
this thesis. In such a flow configuration, particle-wall collision is always three-dimensional
(3D) owing to the particle incident angles and rough wall geometry, while according to
the previous investigations, models for this collision in numerical simulations are mostly
two-dimensional (2D) or simplified 3D. In order to enable more accurate calculation of
wall confined particle-laden flows, the goal of the thesis is development of the model
for 3D particle-rough wall collision. Particles collision with isotropic and anisotropic
rough walls are analyzed using deterministic simulations and stochastic models for those
collisions are developed in Euler-Lagrangian framework. It is found that with increase
of particle incident angle a standard deviation of particle transverse angles increases, for
cases of isotropic and anisotropic rough wall surface. Mechanism of multiple particlerough
wall collision remains unchanged comparing to the 2D model for particle-rough
wall collision. Derived stochastic models are compared to the available experimental
measurements and results of deterministic simulations. LES of pure fluid flow (without
disperse phase) in a horizontal channel are carried out, using different SGS models:
Smagorinsky, WALE and dynamic one-equation model. Simulations are carried out
in software package OpenFOAM. Also, LES-DPS is performed in turbulent particleladen
flow in horizontal channel in order to estimate influence of walls roughness on
disperse phase. Inter-particle collisions are calculated using soft-sphere model. When
these collisions are neglected, which is justified at very diluted flows, it is shown that
wall roughness can be significant mechanism for production of particle spanwise velocity
fluctuations. When inter-particle collisions are accounted for, these fluctuations increase
and the influence of inter-particle collisions on particle spanwise velocity fluctuations
becomes larger than the influence of channel wall roughness.
Classification
533.6.013.42(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
У дисертациjи се проучава утицаj храпавости зидова при струjању мешавине че-
стица и гаса. При оваквим струjањима, судар честица са храпавим зидом jе увек
тродимензионалан (3Д) услед прилазних углова честица према зиду као и геомет-
риjе храпавих зидова, док су према раниjим истраживањима, модели коришћени
за оваj судар у нумеричким симулациjама углавном дводимензионалан (2Д) или
упрошћени 3Д. Како би се омогућио тачниjи прорачун струjања мешавине честица
и гаса, циљ дисертациjе jе развоj модела за 3Д судар честице и храпавог зида. У ди-
сертациjи су анализирани судари честица са изотропним и анизотропним храпавим
зидовима, путем детерминистичких симулациjа и изведени су одговараjући стоха-
стички модели за те сударе, применљиви у Оjлер-Лагранж симулациjама струjања
мешавине честица и гаса. Налази се да са порастом прилазног угла честица у од-
носу на макроскопски гладак зид, долази до пораста стандардне девиjациjе бочних
углова одбиjања честица и у случаjу изотропне и анизотропне површине. Механи-
зам вишеструких судара честица са зидом остаjе непромењен у односу на 2Д модел
за судар честице и зида. Изведени стохастички модели се пореде се расположивим
експерименталним резултатима и детерминистичким симулациjама. Извршене су
LES симулациjе струjања чистог флуида (без присуства дисперзне фазе) у хоризон-
талном каналу правоугаоног попречног пресека користећи различите SGS моделе:
модел Смагоринског, WALE и динамички jедно-jедначински модел. Симулациjе су
изведене у програмском пакету ОpenFOAM. Утицаj зидова тог канала, различите
храпавости, на дисперзну фазу, при струjању мешавине гаса и честица истражен
jе путем LES-DPS симулациjа. Међусобни судари честица се израчунаваjу приме-
ном модела меких сфера. Када се ови судари занемаре, што би било оправдано
при струjањима са веома малом концентрациjом дисперзне фазе, налази се да хра-
павост зида може бити значаjан механизам за продукциjу попречних флуктуациjе
честица. Узимањем у обзир међусобних судара честица, долази до пораста попреч-
них флуктуациjа брзине честица и показуjе се да jе у погледу ових флуктуациjа
утицаj међусобног судара честица већи у односу на утицаj храпавости зидова ка-
нала.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.