|
Эта публикация цитируется в 7 научных статьях (всего в 7 статьях)
МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ
Высокорейнольдсовые расчеты турбулентного теплопереноса в программном комплексе FlowVision
С. В. Жлуктов, А. А. Аксенов, Д. В. Савицкий Объединенный институт высоких температур РАН,
Россия, 125412, г. Москва, ул. Ижорская, д. 13
Аннотация:
В работе представлена модель тепловых пристеночных функций FlowVision (WFFV), позволяющая моделировать неизотермические течения жидкости и газа около твердых поверхностей на относительно грубых сетках с использованием различных моделей турбулентности. Настоящая работа продолжает исследование по разработке модели пристеночных функций, применимой в широком диапазоне значений величины y+. Модель WFFV предполагает гладкие профили касательной составляющей скорости, турбулентной вязкости, температуры и турбулентной теплопроводности около твердой поверхности. В работе исследуется возможность использования простой алгебраической модели для вычисления переменного турбулентного числа Прандтля, входящего в модель WFFV в качестве параметра. Результаты удовлетворительные. Обсуждаются особенности реализации модели WFFV в программном комплексе FlowVision. В частности, обсуждается граничное условие для уравнения энергии, используемое в высокорейнольдсовых расчетах неизотермических течений. Граничное условие выводится для уравнения энергии, записанного через термодинамическую энтальпию, и для уравнения энергии, записанного через полную энтальпию. Возможности модели демонстрируются на двух тестовых задачах: течение несжимаемой жидкости около пластины и сверхзвуковое течение газа около пластины (M = 3).
Анализ литературы показывает, что в экспериментальных данных и, как следствие, в эмпирических корреляциях для числа Стэнтона (безразмерного теплового потока) присутствует существенная неопределенность. Результаты расчетов дают основание полагать, что значения параметров модели WFFV, автоматически задаваемые в программе по умолчанию, позволяют рассчитывать тепловые потоки на твердых протяженных поверхностях с инженерной погрешностью. В то же время очевидно, что невозможно изобрести универсальные пристеночные функции. По этой причине управляющие параметры модели WFFV выведены в интерфейс FlowVision. При необходимости пользователь может настраивать модель на нужный класс течений.
Предлагаемая модель пристеночных функций совместима со всеми реализованными в программном комплексе FlowVision моделями турбулентности: Смагоринского, Спаларта–Аллмараса, SST $k-\omega$, $k-\epsilon$ стандартной, $k-\epsilon$ Abe Kondoh Nagano, $k-\epsilon$ квадратичной и $k-\epsilon$ FlowVision.
Ключевые слова:
турбулентный пограничный слой, высокорейнольдсовые расчеты, пристеночные функции, несжимаемая жидкость, сжимаемый газ, неизотермическое течение, тепловой поток, пластина.
Поступила в редакцию: 04.04.2018 Исправленный вариант: 31.05.2018 Принята в печать: 23.06.2018
Образец цитирования:
С. В. Жлуктов, А. А. Аксенов, Д. В. Савицкий, “Высокорейнольдсовые расчеты турбулентного теплопереноса в программном комплексе FlowVision”, Компьютерные исследования и моделирование, 10:4 (2018), 461–481
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/crm458 https://www.mathnet.ru/rus/crm/v10/i4/p461
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 215 | PDF полного текста: | 79 | Список литературы: | 22 |
|