Testing a low Reynolds number #kappa#-#epsilon# turbulence model based on direct simulation data

The low-Reynolds-number k-#epsilon# model proposed by Rodi and Mansour (1990) on the basis of direct numerical simulation (DNS data) was tested by application to developed-channel and boundary-layer flows at relatively low Reynolds numbers. The results are compared with DNS data and with predictions obtained with three other low-Re versions of the k-#epsilon# model. The Rodi-Mansour proposal had to be complemented by a function multiplying the destruction term of the #epsilon#-equation very near the wall (y"+ < 8). When a function based on the isotropic dissipation rate #epsilon# as defined by Hanjalic and Launder (1976) was used, the general agreement with the DNS data was fairly good, but #epsilon# very near the wall was underpredicted. Introducing a new #epsilon#-definition and a slight adjustment of the model constants procured fairly good agreement of the profiles of all the main quantities with both channel-flow and boundary-layer DNS data. (orig.)Die von Rodi und Mansour (1990) auf der Basis von direkten numerischen Simulations-(DNS)-daten vorgeschlagene Version eines low-Reynoldsnumber k-#epsilon# Modells wurde durch Anwendung auf entwickelte Kanalstroemungen und Grenzschichtstroemungen bei niedrigen Reynoldszahlen getestet. Die Ergebnisse werden mit DNS-Daten verglichen sowie mit Berechnungen, die mit drei anderen low-Reynolds-number Versionen des k-#epsilon# Modells erzielt wurden. Der Rodi-Mansour Modellvorschlag musste durch eine Funktion ergaenzt werden, welche das Senkenglied in der #epsilon#-Gleichung in direkter Wandnaehe (y"+ < 8) multipliziert. Wenn hierfuer eine Funktion basierend auf der von Hanjalic und Launder (1976) definierten, isotropen Dissipationsrate #epsilon# eingefuehrt wurde, ergab sich im allgemeinen gute Uebereinstimmung mit den DNS-Daten, doch wurde #epsilon# in direkter Wandnaehe zu klein berechnet. Durch Einfuehrung einer neuen #epsilon#-Definition und einer geringfuegigen Anpassung der Modellkonstanten konnte gute Uebereinstimmung der Profile fuer alle wichtigen Groessen sowohl fuer die Kanalstroemung als auch fuer die Grenzschichtstroemung mit den DNS-Daten erzielt werden. (orig.)Available from TIB Hannover: RO 1728(83) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman