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Oggigiorno una delle maggiori sfide per i modelli RANS è rappresentata dallo studio dello scambio termico in flussi industriali complessi. Una delle configurazioni più diffuse in ambito nucleare è la geometria a fascio di barre uniformemente riscaldate che è una configurazione tipica per l'assemblaggio delle barre di combustibile nei reattori di nuova generazione.
Il fluido in questa configurazione è una lega di Piombo liquido (LBE) con basso numero Prandtl e ciò comporta non poche difficoltà nella predizione dei risultati con modelli RANS. Sono pochi infatti gli studi presenti in letteratura relativi alla valutazione di modelli di turbolenza e scambio termico in questa configurazione. In particolare, poca attenzione è stata prestata nel modellare lo scambio di calore e nonostante le note limitazione nell'impiego dell’analogia di Reynolds essa è quasi universalmente adottata per la sua semplicità. Per una modellazione più precisa i modelli di scambio termico algebrici (AHFM) sono considerati promettenti in tutte queste applicazioni.
Nel presente lavoro, vengono prese in considerazione sia l'analogia di Reynolds sia AHFM con diverse chiusure per flusso di moto turbolento per la validazione RANS. Si vuole dimostrare come l'accoppiamento con una chiusura anisotropica per il trasferimento di calore come AHFM-NRG risulti in un notevole miglioramento della previsione dei vari campi comparati con un database DNS.

Nowadays one of the biggest challenges for RANS models is to represent heat transfer for complex industrial flows. One of these popular configurations for nuclear application is the rod bundle geometry that is a typical configuration for fuel assembly in new generation reactors. The flow in this configuration is a liquid metal with low Prandtl number and this is challenging for the RANS approach. Moreover, there is not a large number of studies in literature regarding the assessment of turbulence models in this configuration. Particularly, little attention has been paid to model the heat exchange and even if there are well-known limitation in Reynolds analogy it has been used almost universally due its simplicity. In this sense algebraic heat flux models (AHFM) are considered promising to improve this limitation. In the present work, both Reynolds analogy and AHFM are taken in consideration with different closures for turbulent momentum flux for the RANS validation. It is shown that the coupling with an anisotropic closure for the heat transfer like AHFM-NRG results a noticeable improvement in the prediction of the flow field result.