Flow Control in a Cavity with Tiny-Obstacles on the Walls for Mixing Enhancement Part I: Flow Physics
Message:
Abstract:
This paper seeks to make a study on flow control in two-dimensional square cavities having obstacles on their walls. The goal of using these passive controllers is to enhance mixing in an enclosed space. Lattice Boltzmann method is used to simulate the problem. Results are presented for various Reynolds numbers, 400 ≤ 𝑅𝑒 ≤ 4000 and different arrangements of tiny-obstacles with different heights. To give a perspective on the physics of this problem, time evolution of the flow is studied at 𝑅𝑒 = 1000. Then, the flow structure is studied for different Reynolds numbers. Findings show that the interaction of the main vortex with the tiny-obstacles inserted on the wall cavity changes the flow pattern at higher Reynolds numbers totally which is of high importance for mixing, such that the main primary vortex turns into a scooplike vortex along the upper wall. Also, merging the two bottom corner vortices forms a main secondary vortex which fills the cavity. Results show that obstacles heights and the gap between the upper wall and the upper obstacle are key parameters from flow control and mixing viewpoint. Also, the number of tiny-obstacles can be considered as another tool in this regard. The spaces between the obstacles don’t have much influence on the flow behavior. Obstacles with 𝛿 ≤ 2% don’t change the flow field and can’t be considered as a flow control tool.
Language:
English
Published:
Journal Of Applied Fluid Mechanics, Volume:12 Issue: 1, Jan-Feb 2019
Pages:
11 to 23
magiran.com/p1921463  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!