Abstract.A numerical study of fluid flow and heat transfer in a two-dimensional channel under fully developed turbulent conditions is reported. A computer program which is capable of treating both forced and natural convection problems under turbulent conditions has been developed. The code uses the highReynolds-number form of the two equation turbulent model (k-e) in which a turbulent kinetic energy near-waU model is incorporated in order to accurately represent the behavior of the flow near the wall, particularly in the viscous sublayer where the turbulent Reynolds number is small. A near-wall temperature model has been developed and incorporated into the energy equation to allow accurate prediction of the temperature distribution near the wall and, therefore, accurate calculation of heat transfer coefficients.The sensitivity of the prediction of flow and heat transfer to variations in the coefficients used in the turbulence model is investigated. The predictions of the model are compared to available experimental and theoretical results; good agreement is obtained. The inclusion of the near-wall temperature model has further improved the predictions of the temperature profile and heat transfer coefficient. The results indicate that the turbulent kinetic energy Prandtl number should be a function of Reynolds number.
Entwicklung eines turbulenten, wandnahen Temperaturmodelis und seine Anwendung auf Kanalstr6mungZusammenfassung. Es wird fiber eine numerische Studie der Str6-mung und des W~irmetransportes in einem zweidimensionalen Kanal mit voll entwickelter Turbulenz berichtet. Ein Computerprogramm wurde entwickelt, das in der Lage ist, sowohl Zwangsals auch Naturkonvektion unter turbulenten Bedingnngen zu behandeln. Das Programm verwendet die ,,High-Reynolds-Number"-Form des turbulenten Zweigleichungsmodells (k-e:Modell) in das ein Ansatz ffir die wandnahe, turbulente, kinetische Energie eingearbeitet ist, um das Verhalten der Str6mung nahe der Wand genau wiederzugeben, insbesondere in der viskosen Unterschicht, wo die turbulente Reynolds-Zahl klein ist. Es wurde ein wandnahes Temperaturmodell entwickelt und in die Energiegleichung eingearbeitet, um eine genaue Vorhersage der Temperaturverteilung nahe der Wand zu erm6glichen und damit die WS, rmefibergangskoeffizienten genau zu berechnen.Die