Download or read book Constructive Modeling Of Structural Turbulence And Hydrodynamic Instabilities written by Oleg Mikhailovich Belotserkovskii and published by World Scientific. This book was released on 2009-01-05 with total page 489 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The book provides an original approach in the research of structural analysis of free developed shear compressible turbulence at high Reynolds number on the base of direct numerical simulation (DNS) and instability evolution for ideal medium (integral conservation laws) with approximate mechanism of dissipation (FLUX dissipative monotone “upwind” difference schemes) and does not use any explicit sub-grid approximation and semi-empirical models of turbulence. Convective mixing is considered as a principal part of conservation law.Appropriate hydrodynamic instabilities (free developed shear turbulence) are investigated from unique point of view. It is based on the concept of large ordered structures with stochastic core of small scale developed turbulence (”turbulent spot”). Decay of “turbulent spot” are simulated by Monte Carlo method. Proposed approach is based on two hypotheses: statistical independence of the characteristic of large ordered structures (LOS) and small-scale turbulence (ST) “and” weak influence of molecular viscosity (or more generally, dissipative mechanism) on properties of large ordered structures.Two versions of instabilities, due to Rayleigh-Taylor and Richtmyer-Meshkov are studied detail by the three-dimensional calculations, extended to the large temporal intervals, up to turbulent stage and investigation turbulent mixing zone (TMZ).The book covers both the fundamental and practical aspects of turbulence and instability and summarizes the result of numerical experiments conducted over 30 years period with direct participation of the author.In the book are cited the opinions of the leading scientists in this area of research: Acad. A S Monin (Russia), Prof. Y Nakamura (Japan, Nagoya University) and Prof. F Harlow (USA, Los-Alamos).

Download or read book Mod lisation de la turbulence hydrodynamique et magn tohydrodynamique written by Julien Baerenzung and published by . This book was released on 2008 with total page 136 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux réalisés dans cette thèse portent principalement sur le développement et la validation numérique de nouveaux modèles spectraux de simulation des grandes échelles de la turbulence (LES) hydrodynamique et magnétohydrodynamique (MHD). Ces modèles sont basés sur l’approximation Eddy Damped Quasi Normal Markovian (EDQNM). Dans la modélisation des équations de Navier-Stokes, trois modifications majeures sont apportées en comparaison des approches usuelles. Alors que généralement le spectre des échelles non-résolues (échelles sous-maille) est supposée de type Kolmogorov, dans notre cas, il s’adapte dynamiquement au spectre des échelles résolues. Les variations intrinsèques de l’hélicité cinétique dans les transferts non-locaux sont également prises en compte par un terme dit de « diffusivité hélicitaire turbulente ». Finalement, une méthode originale de reconstruction de la vitesse permet d’inclure la contribution énergétique des termes d’émissions EDQNM au niveau des échelles résolues. La validation du modèle est faite par comparaisons avec la simulation numérique directe (DNS) des équations de Navier-Stokes pour des écoulements tri-dimensionnels entretenus par un forçage fortement hélicitaire de type Beltrami (dit ABC). L’extension du modèle aux équations de la MHD est ensuite réalisée. De nouveaux temps d’amortissement turbulent sont dérivés et intégrés à la modélisation. Ils permettent de simuler les écoulements à nombre de Reynolds cinétique et magnétique quelconques. L’évaluation de cette approche est menée à l’aide de comparaisons avec des DNS d’écoulements MHD en régime de déclin, pour des conditions initiales et des nombres de Prandtl magnétiques variés. Une première application du modèle LES MHD est effectuée dans le cadre de la génération d’un champ magnétique par effet dynamo. Dans cette étude paramétrique, l’influence de l’hélicité cinétique sur le seuil critique de la dynamo est analysée en simulant trois écoulements distincts présentant des niveaux d’hélicité différents.

Download or read book Hydrodynamic and Magnetohydrodynamic Turbulent Flows written by A. Yoshizawa and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2013-03-14 with total page 426 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: TUrbulence modeling encounters mixed evaluation concerning its impor tance. In engineering flow, the Reynolds number is often very high, and the direct numerical simulation (DNS) based on the resolution of all spatial scales in a flow is beyond the capability of a computer available at present and in the foreseeable near future. The spatial scale of energetic parts of a turbulent flow is much larger than the energy dissipative counterpart, and they have large influence on the transport processes of momentum, heat, matters, etc. The primary subject of turbulence modeling is the proper es timate of these transport processes on the basis of a bold approximation to the energy-dissipation one. In the engineering community, the turbulence modeling is highly evaluated as a mathematical tool indispensable for the analysis of real-world turbulent flow. In the physics community, attention is paid to the study of small-scale components of turbulent flow linked with the energy-dissipation process, and much less interest is shown in the foregoing transport processes in real-world flow. This research tendency is closely related to the general belief that universal properties of turbulence can be found in small-scale phenomena. Such a study has really contributed much to the construction of statistical theoretical approaches to turbulence. The estrangement between the physics community and the turbulence modeling is further enhanced by the fact that the latter is founded on a weak theoretical basis, compared with the study of small-scale turbulence.

Download or read book Mathematical and Numerical Foundations of Turbulence Models and Applications written by Tomás Chacón Rebollo and published by Springer. This book was released on 2014-06-17 with total page 530 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: With applications to climate, technology, and industry, the modeling and numerical simulation of turbulent flows are rich with history and modern relevance. The complexity of the problems that arise in the study of turbulence requires tools from various scientific disciplines, including mathematics, physics, engineering and computer science. Authored by two experts in the area with a long history of collaboration, this monograph provides a current, detailed look at several turbulence models from both the theoretical and numerical perspectives. The k-epsilon, large-eddy simulation and other models are rigorously derived and their performance is analyzed using benchmark simulations for real-world turbulent flows. Mathematical and Numerical Foundations of Turbulence Models and Applications is an ideal reference for students in applied mathematics and engineering, as well as researchers in mathematical and numerical fluid dynamics. It is also a valuable resource for advanced graduate students in fluid dynamics, engineers, physical oceanographers, meteorologists and climatologists.

Download or read book La Turbulence en m canique des fluides written by Alexandre Favre and published by . This book was released on 1976 with total page 438 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Turbulence Models and Their Application in Hydraulics written by Wolfgang Rodi and published by Routledge. This book was released on 2017-11-01 with total page 124 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book provides an introduction to the subject of turbulence modelling in a form easy to understand for anybody with a basic background in fluid mechanics, and it summarizes the present state of the art. Individual models are described and examined for the merits and demerits which range from the simple Prandtl mixing length theory to complex second order closure schemes.

Download or read book Turbulence written by Christophe Bailly and published by CNRS. This book was released on 2003 with total page 376 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La turbulence est au centre des préoccupations des mécaniciens des fluides. Elle intervient dans de multiples applications technologiques, comme dans le domaine de l'aéronautique. Elle joue aussi un rôle essentiel dans le domaine de l'environnement pour les prévisions météorologiques, la diffusion des polluants ou le bruit d'origine aérodynamique. Ce livre couvre largement les grands problèmes de la turbulence et traite notamment de la physique des phénomènes, de leur modélisation et de leur simulation. Les bases théoriques de la turbulence, les mécanismes physiques avec des illustrations sur des cas réels, ainsi que les méthodes de simulation numérique et les techniques expérimentales y sont abordés. Les trois derniers chapitres synthétisent remarquablement les techniques numériques et expérimentales actuelles. Plusieurs annexes sur des sujets plus avancés et de très nombreuses références à des travaux de recherche récents intéresseront toute la communauté de la mécanique des fluides. A la différence de la plupart des textes portant sur la turbulence, dont le contenu s'adresse à des lecteurs déjà spécialisés, le présent ouvrage propose un véritable cours, aisément accessible à partir de connaissances de base en mécanique des fluides. L'exposé, très clair, permet d'aborder dans les meilleures conditions l'étude de la turbulence et de ses applications pratiques. L'objectif visé est résolument pédagogique et l'ouvrage s'adresse à un public très vaste d'élèves ingénieurs, d'étudiants de deuxième et troisième cycle, d'ingénieurs ou de chercheurs.

Download or read book Prediction of Turbulent Flows written by Geoff Hewitt and published by Cambridge University Press. This book was released on 2005-06-08 with total page 366 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The prediction of turbulent flows is of paramount importance in the development of complex engineering systems involving flow, heat and mass transfer, and chemical reactions. Arising from a programme held at the Isaac Newton Institute in Cambridge, this volume reviews the current situation regarding the prediction of such flows through the use of modern computational fluid dynamics techniques, and attempts to address the inherent problem of modelling turbulence. In particular, the current physical understanding of such flows is summarised and the resulting implications for simulation discussed. The volume continues by surveying current approximation methods whilst discussing their applicability to industrial problems. This major work concludes by providing a specific set of guidelines for selecting the most appropriate model for a given problem. Unique in its breadth and critical approach, this book will be of immense value to experienced practitioners and researchers, continuing the UK's strong tradition in fluid dynamics.

Download or read book Turbulence written by O. M. Belotserkovskii and published by Cambridge Int Science Publishing. This book was released on 2005 with total page 294 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The authors present the results of numerical experiments carried out to examine the problem of development of turbulence and convection. On the basis of the results, they propose a physical model of the development of turbulence. Numerical algorithms and difference schema for carrying out numerical experiments in hydrodynamics, are proposed. Original algorithms, suitable for calculation of the development of the processes of turbulence and convection in different conditions, even on astrophysical objects, are presented. The results of numerical modelling of several important phenomena having both fundamental and applied importance are described.

Download or read book Engineering Turbulence Modelling and Experiments 3 written by G. Bergeles and published by Newnes. This book was released on 2012-12-02 with total page 932 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book presents and discussses new developments in the area of turbulence modelling and measurements, with particular emphasis on engineering-related problems. At present, turbulence is one of the key issues in tackling engineering flow problems. Powerful computers and numerical methods are now available for solving the flow equations, but the simulation of turbulence effects which are nearly always important in practice, is still in an unsatisfactory state and introduces considerable uncertainities in the accuracy of CFD calculations. These and other aspects of turbulence modelling and measurements are dealt with in detail by experts in the field. The resulting book is an up-to-date review of the most recent research in this exciting area.

Download or read book Turbulence Edition 2013 written by Marcel Lesieur and published by EDP Sciences. This book was released on 2014-02-01T00:00:00+01:00 with total page 281 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Turbulence est un livre d’initiation au monde fascinant de la turbulence dans les fluides au sens général : l’eau des rivières et des océans, l’air dans le sillage des véhicules aériens ou terrestres, les granulations solaires, la tache rouge de Jupiter... On y rencontre aussi bien l’imprévisibilité introduite par Henri Poincaré que l’effet papillon du météorologue Edouard Lorenz. Le lecteur comprendra mieux la trainée aérodynamique et la diffusion des polluants dans l’environnement, ou encore les instabilités qui dégénèrent en tourbillons cohérents. Les résultats récents sont présentés et l’auteur propose même des apports sur les écoulements des fluides biologiques ou sur le défi de la turbulence pour les modèles météorologiques et climatiques.L’objectif de l’ouvrage est de faire comprendre les concepts et de présenter des résultats sans équations dans un domaine où il est aisé de remplir un livre de formules mathématiques. L’accent est mis fortement sur les résultats de simulations numériques. Malgré la difficulté du sujet, le style clair et précis permet une lecture agréable et on se surprend à réfléchir sur le concept de turbulence en biologie, histoire et philosophie.Ce livre s’adresse à un public scientifique de niveau master (en mécanique, physique, mathématiques) et bien sûr aux universitaires, chercheurs, enseignants et au public cultivé de ce niveau.Polytechnicien, Marcel Lesieur est professeur émérite de Grenoble Institut National Polytechnique. Il a créé un groupe pionnier dans l’utilisation du calcul scientifique pour la modélisation et la simulation de la turbulence. Auteur de multiples publications, il a oeuvré dans les grands laboratoires mondiaux, à l’USC Los Angeles, Stanford, au NCAR Boulder du Colorado... Membre senior de l’Institut Universitaire de France puis membre de l’Académie des sciences, il offre dans cet ouvrage un aperçu de sa passion pour la turbulence et nous fait bénéficier de ses grandes qualités pédagogiques.

Download or read book Instabilit s Hydrodynamiques Et Turbulence written by Abid Anselmet Kharif and published by Éditions Cépaduès. This book was released on 2017-08-22 with total page 13 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: "Un enfant turbulent, une organisation chaotique, une situation instable, qui n'a pas entendu un jour, ou prononcé lui-même, ces expressions ? Mais que se cache-t-il vraiment derrière ces notions qui sont maintenant d'usage familier ? Il est généralement considéré que la turbulence hydrodynamique reste le dernier grand problème non résolu de la physique dite classique. C'est pour cette raison que l'on n'est pas encore capable de prévoir à l'échelle de quelques kilomètres les conditions météorologiques précises à plus de quelques jours, et ce malgré les progrès considérables ces trente dernières années en analyse numérique et le développement d'ordinateurs de plus en plus puissants et performants. L'objectif de cet ouvrage est donc de présenter tout d’abord, aussi pour un lecteur qui n'est pas familier des mathématiques avancées ni des concepts complexes de la physique classique, de façon précise et rigoureuse les notions qui permettent de bien mettre en avant les propriétés qui sont associées aux instabilités hydrodynamiques et aux écoulements turbulents et d'illustrer cela par des exemples de la vie courante. Ceci nous permettra notamment d'expliquer pourquoi les balles de golf sont alvéolées, ou ce qui se passe lorsqu'une voile est mal réglée et que les effets de la turbulence détériorent beaucoup les conditions de marche du voilier, ainsi que de décrire dans le dernier chapitre quelques applications d’importance de nos jours, principalement dans les domaines liés à l’environnement. Dans les chapitres intermédiaires (de II à VI), nous mettrons en œuvre des développements mathématiques qui permettent de relier les spécificités des écoulements turbulents ou sujets à des instabilités hydrodynamiques aux équations de base de la mécanique des fluides et à leur nécessaire modélisation. Ceci mettra en lumière le rôle essentiel que jouent les termes dits non linéaires dans ces équations, ce qui implique en particulier une très grande sensibilité des solutions aux conditions initiales et aux limites du problème posé. Cette très grande sensibilité, que le grand public connaît souvent à travers le terme d'effet papillon (qui, selon son auteur, E. Lorenz, en 1972, ferait qu'un battement d'ailes de papillon au Brésil pourrait à lui seul déclencher une tornade au Texas), est en grande partie responsable des performances encore très limitées des prévisions météorologiques dont nous venons de parler." [Source : 4e de couverture]

Download or read book Hydrodynamique de l environnement written by Olivier Thual and published by Editions Ecole Polytechnique. This book was released on 2010 with total page 332 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ouvrage regroupe, dans une formulation abordable et simplifiée, les concepts de base utiles pour les métiers de l'ingénieur ou du chercheur tournés vers la mécanique des fluides appliquée à l'environnement. Ses neuf chapitres peuvent être lus indépendamment les uns des autres, même s'il existe une progression dans leur enchaînement. La première partie débute par un rappel ou un premier contact avec la mécanique des fluides, avec la définition de la charge hydraulique et la modélisation des écoulements souterrains. La modélisation de la turbulence est ensuite abordée et appliquée aux calculs de perte de charges. La deuxième partie couvre, de manière simplifiée, les notions principales de l'hydraulique fluviale : courbes de remous, équations de Saint-Venant, ondes de crues, ressauts hydrauliques stationnaires ou instationnaires. La troisième partie aborde le domaine de l'hydrodynamique marine sous l'angle de la dynamique des ondes de surface. L'accent est mis sur la dispersion, la réfraction, la diffraction et la réflexion de ces ondes, qu’il s'agisse de la houle à l'échelle d'un port ou d'une plage ou des ondes de marées à l'échelle du globe.

Download or read book Constructive Modeling of Structural T written by Oleg Mikhailovich Belotserkovskii and published by World Scientific Publishing Company. This book was released on 2009 with total page 464 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The book provides an original approach in the research of structural analysis of free developed shear compressible turbulence at high Reynolds number on the base of direct numerical simulation (DNS) and instability evolution for ideal medium (integral conservation laws) with approximate mechanism of dissipation (FLUX dissipative monotone "upwind" difference schemes) and does not use any explicit sub-grid approximation and semi-empirical models of turbulence. Convective mixing is considered as a principal part of conservation law.Appropriate hydrodynamic instabilities (free developed shear turbulence) are investigated from unique point of view. It is based on the concept of large ordered structures with stochastic core of small scale developed turbulence ("turbulent spot"). Decay of "turbulent spot" are simulated by Monte Carlo method. Proposed approach is based on two hypotheses: statistical independence of the characteristic of large ordered structures (LOS) and small-scale turbulence (ST) "and" weak influence of molecular viscosity (or more generally, dissipative mechanism) on properties of large ordered structures.Two versions of instabilities, due to Rayleigh-Taylor and Richtmyer-Meshkov are studied detail by the three-dimensional calculations, extended to the large temporal intervals, up to turbulent stage and investigation turbulent mixing zone (TMZ).The book covers both the fundamental and practical aspects of turbulence and instability and summarizes the result of numerical experiments conducted over 30 years period with direct participation of the author.In the book are cited the opinions of the leading scientists in this area of research: Acad. A S Monin (Russia), Prof. Y Nakamura (Japan, Nagoya University) and Prof. F Harlow (USA, Los-Alamos).

Download or read book Engineering Turbulence Modelling and Experiments 2 written by F. Martelli and published by Elsevier. This book was released on 2014-06-28 with total page 1012 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Today understanding turbulence is one of the key issues in tackling flow problems in engineering. Powerful computers and numerical methods are now available for solving flow equations, but the simulation of turbulence effects, which are nearly always important in practice, are still at an early stage of development. Successful simulation of turbulence requires the understanding of the complex physical phenomena involved and suitable models for describing the turbulence momentum, heat and mass transfer. The 89 papers, including 5 invited papers, in this volume present and discuss new developments in the area of turbulence modelling and measurements, with particular emphasis on engineering-related problems. The high standard of the contributions on the developing and testing of turbulent models attests to the world-wide interest this domain is currently attracting from researchers.

Download or read book Hydrodynamics of Free Surface Flows written by Jean-Michel Hervouet and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2007-06-13 with total page 360 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A definitive guide for accurate state-of-the-art modelling of free surface flows Understanding the dynamics of free surface flows is the starting point of many environmental studies, impact studies, and waterworks design. Typical applications, once the flows are known, are water quality, dam impact and safety, pollutant control, and sediment transport. These studies used to be done in the past with scale models, but these are now being replaced by numerical simulation performed by software suites called “hydro-informatic systems”. The Telemac system is the leading software package worldwide, and has been developed by Electricité de France and Jean-Michel Hervouet, who is the head and main developer of the Telemac project. Written by a leading authority on Computational Fluid Dynamics, the book aims to provide environmentalists, hydrologists, and engineers using hydro-informatic systems such as Telemac and the finite element method, with the knowledge of the basic principles, capabilities, different hypotheses, and limitations. In particular this book: presents the theory for understanding hydrodynamics through an extensive array of case studies such as tides, tsunamis, storm surges, floods, bores, dam break flood waves, density driven currents, hydraulic jumps, making this a principal reference on the topic gives a detailed examination and analysis of the notorious Malpasset dam failure includes a coherent description of finite elements in shallow water delivers a significant treatment of the state-of-the-art flow modelling techniques using Telemac, developed by Electricité de France provides the fundamental physics and theory of free surface flows to be utilised by courses on environmental flows Hydrodynamics of Free Surface Flows is essential reading for those involved in computational fluid dynamics and environmental impact assessments, as well as hydrologists, and bridge, coastal and dam engineers. Guiding readers from fundamental theory to the more advanced topics in the application of the finite element method and the Telemac System, this book is a key reference for a broad audience of students, lecturers, researchers and consultants, right through to the community of users of hydro-informatics systems.

Download or read book Paliers hydrodynamiques written by Dominique Bonneau and published by Lavoisier. This book was released on 2011-09-01 with total page 403 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: