Numerical predictions are presented of swirling turbulent flows with and without axial motion in a concentric annulus in which the core tube rotates about its axis.
Conventional zero equation model and two equation model have been modified to account for the swirl effect on turbulent characteristics in this type of flows. This was achieved by introducing a flux Richardson number correction in appropriate terms in the governing turbulence equations.
Computational results are in good agreement with experiments for a turbulent circular Couette flow, but when there is an axial motion of fluid through the annulus, the computational accuracy decreases with increasing swirl rate.
선회류에 관한 난류 model 들을 시험하기 위해, 환상관의 내벽이 회전할 때의 난류선회유동을 축방향의 흐름이 있는 경우와 없는 경우로 나누어 수치적인 해석을 시도 하였다.
이러한 유동들을 해석함에 있어 선회운동이 난류의 특성에 미치는 영향을 고려해 주기 위한 방법으로 기존의 zero equation model 과 two equation model 에 Richardson number 를 사용한 보정항을 첨가하였다.
그 결과, 선회류 만이 존재하는 환상관류의 계산치들은 실험치에 놀랄만한 접근을 보였으며, 선회류가 축방향의 흐름에 부가된 유동에 있어서도 이러한 난류 model 들의 수정은 계산치를 향상시키는 결과를 보였다. 그러나 후자의 경우에는 축방향 유속에 대한 회전속도의 비율이 증가함에 따라 그 효과는 감소되는 경향을 나타내었다.
선회류만 존재하는 난류 circular Couette flow 는 난류유동에 대한 선회운동의 효과를 시험하는 데 적합한 대상이 되었으며 그 계산결과는 Richardson number 를 사용한 수정방법의 타당성을 입증하였다.
단, 이러한 난류유동의 해석에 two equation model 을 적용하는 경우에 있어서는 앞으로 더 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.
