Evaluation of RANS turbulence models for the hydrodynamic analysis of an axisymmetric streamlined body

Det här är ett examensarbete som tillhandahållits av Totalförsvarets Forskningsinstitut, FOI, och är skrivet åt Marina system på Kungliga Tekniska Högskolan, KTH. Målet är att utföra en systematisk simuleringskampanj av flödet kring en axisymmetrisk strömlinjeformad kropp för att utvärdera en mängd olika RANS-baserade turbulensmodeller implementerade i CFD programvarupaketet OpenFOAM. Låghastighetszonen vid aktern och vaken bakom kroppen är av extra stort intresse. Resultaten jämförs med vindtunnelsexperiment samt med simuleringsresultat som erhållits med LES, för att sedan kunna utvärdera hur väl varje turbulensmodell kan förutsäga flödet. Studierna leder fram till en metodrekommendation för den här typen av flöden. En jämförelse mellan flödet kring två olika kroppar genomförs också för att utreda hur de olika geometrierna påverkar flödet. En översikt av teorin bakom RANS-metoderna som använts är också inkluderat i rapporten. Resultaten visar att turbulensmodellerna k - e, RNG k - e, k - ? och k - ? SST är lämpliga för simulering av denna typ av flöden och de förutser väl hur medelflödet kring kroppen ser ut.