Simulacije turbulentnega prenosa toplote ob greti foliji z metodo velikih vrtincevKren, Jan (Avtor) Tiselj, Iztok (Mentor) Mikuž, Blaž (Komentor) računska dinamika tekočinmetoda velikih vrtincevturbulenten tokprenos toploteenofazni tokOpenFOAMNa Odseku za reaktorsko tehniko Inštituta Jožef Stefan se postavlja nov eksperiment v Laboratoriju za termohidravliko večfaznih tokov (THELMA). Namen eksperimenta je študija temperaturnih fluktuacij na greti kovinski foliji, ki je hlajena s turbulentnim tokom. Načrtovanje eksperimenta temelji na numeričnih simulacijah, v katerih smo analizirali vpliv različnih aproksimacij na temperaturne fluktuacije na greti foliji. To delo opisuje rezultate simulacij. Tok in prenos toplote v novem eksperimentu smo napovedali s simulacijami z metodo velikih vrtincev (ang. Large Eddy Simulation) s pomočjo računalniškega programa OpenFOAM. Prevajanja toplote v foliji nismo modelirali. Folijo smo opisali z idealiziranim robnim pogojem konstantnega toplotnega toka. Simulacije so predpostavljale nestisljiv, polno razvit turbulentni tok Newtonske tekočine z Reynoldsovim številom 10000. V prvih simulacijah je bila dodana temperatura kot pasivni skalar, torej brez povratne zanke na enačbo za ohranitev gibalne količine. Drugi del simulacij pa je upošteval spreminjanje viskoznosti vode s temperaturo ter vzgonske sile. Določili smo ustrezno toplotno moč folije v eksperimentu ter moč, pri kateri je mogoče zanemariti vpliv temperature na materialne lastnosti vode. Posebej nas je zanimala porazdelitev temperature na vroči foliji v turbulentnem režimu. Z analizo koherentnih termičnih struktur v simulacijah smo uspeli določiti potrebno resolucijo in frekvenco visokohitrostne termične kamere pri danemu Reynoldsovemu in Prandtlovemu številu. V zaključku je predstavljena kratka primerjava naših simulacij s preliminarnimi meritvami temperaturnih fluktuacij na greti foliji.20202020-09-06 08:15:32Magistrsko delo/naloga119285sl