Numerical Research of Flow Structures Behind Bluff Bodies in Tandem Arrangement

Abstract

In this research flow structures that are in downstream regions of two flat plates which are inclined in tandem positions have been examined. Different gap ratio of 0.5<g/D<2.0 that are between plates have also been examined for their impacts on the wake structures and the frequency for shedding vortex. Also, various angles of attack between the ranges of 45-90 degrees have been investigated to depict their impacts on the wake region in terms of shedding frequency and Strouhal number variation. The width of the flat plate which was investigated had a Reynolds number based on 33000. Computational Fluid Dynamics (CFD) codes ANSYS/FLUENT 13.0® was used to simulate the flow around the flat plates. The equations of shear stress transport 𝑘���� − 𝜔���� model and Reynolds Stress Model (RSM) were considered as solution techniques. But since, the validity of any theoretical prediction can only be assessed in practice, the comparison was done between numerical data and achieved data from the experiments, for both cases based on literature. Keywords: CFD, Vortex Shedding, Incoherent Products, Bluff bodies in tandem

Öz: Bu çalışmada arka arkaya belirli bir açı ile yerleştirilmiş iki adet düz plakanın arkasındaki akış özelliklerinin araştırılması yapılmıştır. Plakalar arasında değişik aralık oranlarının 0.5 < g/D < 2.0.Aralığında dalga yapıları ve sarmal frekansları üzerindeki etkilerida araştırılmıştır. Ayrıca 45 – 90 dereceler arasında atak açısının dalga bölgesinde sarmal frekensı ve Strouhal sayısının değişimine olan etkileri araştırılmıştır. Plaka genişliğine bağlı olan Reynolds sayısı 33000 olarak seçilmiştir.Bilgisayar destekli Akışkanlar Dinamiği ( CFD ) kodları ANSYS/FLUENT 13.0 programı kullanılarak plakalar etrafındaki akış simüle edilmiştir. Çözüm tekniği olarak kesme gerilimi denklemleri, k – w ve Reynolds stress modellemeleri kullanılmıştır. Sonuçların geçerliliği ve sağlanması literatüre bağlı olan nümerik ve deneysel sonuçlar ile mukayese edilmiştir. Anahtar kelimeler: CFD, Sarmal olusum, incoherent ürünler, ardışık gövdeler,