17.12 Latihan
Latihan 1
Diberikan intensitas turbulen dan skala panjang integral berikut, hitung nilai k – ω − ε yang sesuai (Tabel 17.1):
Tabel 17.1 Data untuk latihan 1
Latihan 2
Diberikan intensitas turbulen dan rasio viskositas berikut, hitung nilai k – ω − ε yang sesuai (Tabel 17.2):
Tabel 17.2 Data untuk latihan 2
Latihan 3
Modifikasi model turbulensi k − ε standar yang dijelaskan di atas untuk menyertakan batasan realisabilitas yang dijelaskan dalam Persamaan (17.29–17.31).
Latihan 4
Formulasikan batasan realisabilitas dari model turbulensi k − ω standar.
Latihan 5
Dimulai dengan model turbulensi k − ω BSL, tunjukkan bahwa, jika fungsi F1 identik satu, persamaan ω setara, dengan beberapa penyederhanaan kecil, dengan persamaan ε standar dari model turbulensi k − ε.
Latihan 6
Dengan menggunakan linearisasi Newton-Raphson formulasi koefisien diagonal dan koefisien sumber dari Persamaan (17.63).
Latihan 7
Formulasikan Persamaan (17.83) dan (17.84) berdasarkan pada kuantitas turbulen tak berdimensi, yaitu,
Latihan 8
Kembangkan sebuah aplikasi OpenFOAM® yang mengimplementasikan jarak normal ke dinding menggunakan Persamaan (17.119), (17.120), (17.121).
Latihan 9
Eksperimen pada permukaan yang bergerigi menunjukkan bahwa di dekat dinding bergerigi, hukum logaritmik klasik dinding memiliki pergeseran intercept yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh tegangan geser dinding yang lebih tinggi, yang menggeser profil kecepatan logaritmik ke bawah. Dengan asumsi bahwa rumus berikut ini berlaku:
di mana
adalah kasar butiran pasir setara), temukan formulasi
yang setara, berlaku untuk dinding halus dan kasar, memungkinkan hukum logaritmik dinding untuk diungkapkan kembali dalam bentuk klasiknya, yaitu,
Latihan 10 (OpenFOAM®)
Dengan menggunakan dokumentasi Doxygen [56], daftar semua kelas turunan dari kelas dasar RASModel untuk aliran tak terkompresibel (yaitu, model turbulensi yang tersedia di OpenFOAM®).
Latihan 11 (OpenFOAM®)
Identifikasi kuantitas turbulen yang dipecahkan dalam setiap model turbulensi tak terkompresibel yang didefinisikan dalam Latihan 10.
Latihan 12 (OpenFOAM®)
Dengan menggunakan dokumentasi Doxygen, daftar semua kelas turunan dari kelas dasar nutWallFunctionFvPatchScalarField.
Latihan 13 (OpenFOAM®)
Kelas dasar nutWallFunctionFvPatchScalarField mendefinisikan sebuah fungsi dasar virtual tambahan virtual tmp<scalarField>yPlus () const = 0. Jelaskan definisi fungsi untuk masing-masing kelas turunan, dengan memberikan komentar mengenai perbedaannya.
Latihan 14 (OpenFOAM®)
Bandingkan implementasi dalam “FOAM_SRC/turbulenceModels/incompressible/RAS/derivedFvPatchFields/wallFunctions/epsilonWallFunctions/epsilonLowReWallFunction” dengan formulasi model Reynolds rendah yang diberikan oleh Persamaan (17.98).