Turbulence model predictions of the radial jet — A comparison of κ‐ϵ models

Abstract The (κ‐ϵ) turbulence closure model has become a widely used means of predicting turbulent fluid flows. In this paper the turbulent radial jet, the round jet and the plane jet are calculated in their similarity regions using various versions of the (κ‐ϵ) model to determine which is the most satisfactory for both plane and axisymmetric flows. The most general predictions were obtained using a model which contained additional terms to account for the effect of irrotational strains on the production of turbulence energy. Additionally, detailed mean velocity profiles and turbulence kinetic energy profiles of the radial jet are compared to the available experimental data. Le modèle de turbulence de fermeture est devenu un moyen couramment employé pour prédire les écoulements turbulents de fluides. Dans le présent travail, on calcule le jet radial turbulent, le jet rond et le jet plan, dans leurs régions de similitudes, en employant diverses variantes du modèle (κ‐ϵ) afin de déterminer laquelle s'applique le mieux aux écoulements plan et à symétrie axiale. On a obtenu les prédictions les plus générales en employant un modèle comportant des termes additionnels tenant compte de contraintes irrotationnelles sur la production de l'énergie de turbulence. On a comparé, en outre, les profils détaillés de vitesse moyenne et les profils d'énergie cinétique de turbulence du jet radial avec les résultats expérimentaux disponibles.