Swirl flow in a cylindrical container: lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations

M. V. Salnikov; K. S. Kinzin; V. A. Ivaschenko; I. V. Naumov; R. I. Mullyadzhanov

doi:10.1134/S0869864322040060

Swirl flow in a cylindrical container: lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations

Переведенное название: Закрученное течение в цилиндрическом контейнере: решеточные уравнения Больцмана и уравнения Навье - Стокса

M. V. Salnikov, K. S. Kinzin, V. A. Ivaschenko, I. V. Naumov, R. I. Mullyadzhanov

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданиях › статья › рецензирование

Аннотация

Проведено систематическое сравнение результатов численного моделирования однофазного течения в цилиндрическом контейнере с неподвижными стенками и вращающимся верхним торцом в рамках решеточных уравнений Больцмана и уравнений Навье-Стокса. Исследованы различные режимы ограниченного вихревого течения жидкости в пространстве двух параметров, а именно: числа Рейнольдса и отношения высоты к радиусу цилиндрического контейнера. Проведен анализ сеточной сходимости обоих решений. Показано, что данные хорошо согласуются как между собой, так и с имеющимися экспериментальными данными, включая диаграмму появления возвратного течения на оси цилиндра, что соответствует распаду вихря.

Переведенное название	Закрученное течение в цилиндрическом контейнере: решеточные уравнения Больцмана и уравнения Навье - Стокса
Язык оригинала	английский
Страницы (с-по)	531-541
Число страниц	11
Журнал	Thermophysics and Aeromechanics
Том	29
Номер выпуска	4
DOI	https://doi.org/10.1134/S0869864322040060
Состояние	Опубликовано - июл. 2022

Предметные области OECD FOS+WOS

1.07 ПРОЧИЕ ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ
1.01 МАТЕМАТИКА
2.03 МЕХАНИКА И МАШИНОСТРОЕНИЕ

Доступ к документу

10.1134/S0869864322040060

Другие файлы и ссылки

Ссылка на публикацию в Scopus

Fingerprint

Подробные сведения о темах исследования «Закрученное течение в цилиндрическом контейнере: решеточные уравнения Больцмана и уравнения Навье - Стокса». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать

@article{287cdd8a2e294c56b0c136fffe1d9c8b,

title = "Swirl flow in a cylindrical container: lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations",

abstract = "The paper presents a systematic view for a swirl flow produced within a cylindrical container with fixed walls and a rotating top lid using two theoretical approaches: the lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations. The flow modes for this confined liquid flow were tested as functions of two parameters: Reynolds number and the cylinder height to radius ratio. The lattice convergence of both solutions was analyzed. The simulation data exhibit compliance between these two variants and with the available experimental data, including the case of the development of recirculation flow at the cylinder axis (which corresponds to the event of vortex breakdown).",

keywords = "direct numerical simulation, lattice Boltzmann equations, Navier—Stokes equations, swirl flow, vortex breakdown",

author = "Salnikov, {M. V.} and Kinzin, {K. S.} and Ivaschenko, {V. A.} and Naumov, {I. V.} and Mullyadzhanov, {R. I.}",

note = "Funding Information: Research was supported by the Russian Science Foundation (Grant No. 19-19-00083). Numerical methods were developed in the framework of a State assignment for the Institute of Thermophysics SB RAS. Publisher Copyright: {\textcopyright} 2022, M.V. Salnikov, K.S. Kinzin, V.A. Ivaschenko, I.V. Naumov, and R.I. Mullyadzhanov.",

year = "2022",

month = jul,

doi = "10.1134/S0869864322040060",

language = "English",

volume = "29",

pages = "531--541",

journal = "Thermophysics and Aeromechanics",

issn = "0869-8643",

publisher = "PLEIADES PUBLISHING INC",

number = "4",

}

Swirl flow in a cylindrical container: lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations. / Salnikov, M. V.; Kinzin, K. S.; Ivaschenko, V. A. и др.

В: Thermophysics and Aeromechanics, Том 29, № 4, 07.2022, стр. 531-541.

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданиях › статья › рецензирование

TY - JOUR

T1 - Swirl flow in a cylindrical container: lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations

AU - Salnikov, M. V.

AU - Kinzin, K. S.

AU - Ivaschenko, V. A.

AU - Naumov, I. V.

AU - Mullyadzhanov, R. I.

N1 - Funding Information: Research was supported by the Russian Science Foundation (Grant No. 19-19-00083). Numerical methods were developed in the framework of a State assignment for the Institute of Thermophysics SB RAS. Publisher Copyright: © 2022, M.V. Salnikov, K.S. Kinzin, V.A. Ivaschenko, I.V. Naumov, and R.I. Mullyadzhanov.

PY - 2022/7

Y1 - 2022/7

N2 - The paper presents a systematic view for a swirl flow produced within a cylindrical container with fixed walls and a rotating top lid using two theoretical approaches: the lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations. The flow modes for this confined liquid flow were tested as functions of two parameters: Reynolds number and the cylinder height to radius ratio. The lattice convergence of both solutions was analyzed. The simulation data exhibit compliance between these two variants and with the available experimental data, including the case of the development of recirculation flow at the cylinder axis (which corresponds to the event of vortex breakdown).

AB - The paper presents a systematic view for a swirl flow produced within a cylindrical container with fixed walls and a rotating top lid using two theoretical approaches: the lattice Boltzmann equations and Navier—Stokes equations. The flow modes for this confined liquid flow were tested as functions of two parameters: Reynolds number and the cylinder height to radius ratio. The lattice convergence of both solutions was analyzed. The simulation data exhibit compliance between these two variants and with the available experimental data, including the case of the development of recirculation flow at the cylinder axis (which corresponds to the event of vortex breakdown).

KW - direct numerical simulation

KW - lattice Boltzmann equations

KW - Navier—Stokes equations

KW - swirl flow

KW - vortex breakdown

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85142717008&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.1134/S0869864322040060

DO - 10.1134/S0869864322040060

M3 - Article

AN - SCOPUS:85142717008

VL - 29

SP - 531

EP - 541

JO - Thermophysics and Aeromechanics

JF - Thermophysics and Aeromechanics

SN - 0869-8643

IS - 4

ER -