Siirry pääsisältöön

Turbulenssitutkimus

Turbulenssitutkimus alkoi Tekesin virtausdynamiikan teknologiaohjelman Turbulenssi-osion myötä vuonna 1995. Turbulenssi-projektin tavoitteena oli saavuttaa eräiden nykyaikaisten turbulenssimallien osalta tietoa niiden soveltuvuudesta tarkasteltaviin tapauksiin ja soveltajien omakohtaista kykyä käyttää niitä. Projektista lisätiin FINFLO-virtausratkaisijaan uusia turbulenssimalleja, jotka paransivat irronneen virtauksen laskentaa.

channel.gif

"Kohti tarkempaa turbulenssin mallinnusta" oli jatkoa Tekesin 29.2.2000 päättyneen virtausdynamiikan teknologiaohjelman Turbulenssi-osiolle. Projektissa tutkittiin ja kehitettiin aikasempaa parempia turbulenssin mallinnusmenetelmiä virtauslaskentaa varten. Uusia malleja otettiin myös käyttöön virtauslaskentaohjelmistoissa käytännön virtauslaskentaa varten. Projekti sisälsi sekä teoreettista että laskennallista tutkimusta. Uusia ja olemassa olevia malleja validoitiin perusteellisesti julkaisujen mittaustulosten avulla sekä muiden muassa ERCOFTAC-järjestön järjestämissä erityisissä workshopeissa.

"Kohti tarkempaa turbulenssin mallinnusta" päättyi 15.5.2003, mutta tutkimus jatkui 16.5.2003 alkaen nimellä "Uudet turbulenssimallit virtaussimuloinnissa", ja edelleen nimellä " Turbulenttien virtausten mallinnus ja simulointi jossa tutkittiin ja kehitettiinn turbulenssin mallinnus- ja simulointimenetelmiä laskennallisen virtausmekaniikan (CFD) tarpeisiin. Tutkimus jakautuu viiteen osatehtävään: Edeltävässä hankkeessa kehitettyjen edistyneiden pienen Reynoldsin luvun turbulenssimallien soveltuvuutta kahteen realistiseen kolmiulotteiseen lämmönvaihdinvirtaukseen, turbulentin putkivirtauksen ja lämmönsiirtoa tutkimiseen putken akselin suuntaisen akselin ympäri pyörivässä systeemissä, etsiä uusia keinoja sisäänvirtausreunaehtojen asettamiseksi suurten pyörteiden simuloinneissa (LES), LES:in numeerisen virheen hallinan tutkimiseen ja ottaa käyttöön LES-menetelmiä FINFLO-ohjelmistossa.

Virtauksen fysiikan simulointi ja mallinnus hankkeessa tutkitiin ja kehitetiin turbulentin virtauksen ja lämmönsiirron mallinnusmenetelmiä sellaisiin tilanteisiin ja ongelmiin joihin ei vielä ollut kunnollisia menetelmiä olemassa ja jotka toisaalta ovat tärkeitä teollisten ongelmien kannalta. Hankkeessa myös kartoitettiin systemaattisesti virtausalan mallinnuksen tutkimustarpeet sekä TKK:n CFD-ryhmän tutkimustyön ja osaamisen hyödyntämismahdollisuudet Suomen teollisuudessa.