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Computational Modeling of Turbulent Mixing of a Transverse Jet

机译：横向射流湍流混合的计算模型

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This paper presents numerical simulations of turbulent mixing of a jet in crossflow. The test case is chosen to resemble scalar mixing processes in the premixing zones of gas turbine combustion chambers. Steady and unsteady simulations employing three different computational approaches are presented: steady Reynolds-averaged Navier-Stokes, unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes, and scale-adaptive simulations. Presented results comprise the (time-averaged) profiles of flow velocities, turbulent kinetic energy of the flow, Reynolds stresses, passive scalar distribution, turbulent scalar fluxes, and the turbulent variance of the passive scalar. All presented results are directly validated against experimental data. Additionally, two parameter studies are presented. Both studies are related to the accuracy of the turbulent scalar mixing predictions for all used simulation methods. In the first study, the dependence of the scalar mixing predictions on the value of the turbulent Schmidt number is considered. In the second study, the dependence of the predicted turbulent scalar variance on the used modeling approach is analyzed.
机译：本文提出了在横流中射流湍流混合的数值模拟。选择测试案例以类似于燃气轮机燃烧室的预混合区域中的标量混合过程。给出了采用三种不同计算方法的稳态和非稳态模拟：稳态雷诺平均Navier-Stokes，稳态非雷诺平均Navier-Stokes和比例自适应模拟。呈现的结果包括流速的（时间平均）分布，流的湍动能，雷诺应力，无源标量分布，湍流标量通量和无源标量的湍动方差。所有给出的结果均直接针对实验数据进行了验证。此外，提出了两个参数研究。两项研究均与所有使用的模拟方法的湍流标量混合预测的准确性有关。在第一项研究中，考虑了标量混合预测对湍流施密特数值的依赖性。在第二项研究中，分析了预测的湍流标量方差对所用建模方法的依赖性。

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