Трансформация отрывного турбулентного течения в конической лунке на стенке узкого канала и снижение гидравлических потерь c увеличением конусности

На основе решения нестационарных осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса (URANS), замкнутых с помощью модифицированной модели переноса сдвиговых напряжений (SST), рассчитано отрывное течение в узком канале с конической лункой на стенке с углом уклона $\theta$. Отмечено, что наблюдается резкий переход от периодического режима с двумя попеременно изменяющимися вихрями в близких к цилиндрическим ($\theta$ = 10 – 22.5$^\circ$) лунках к режимам с периодическими низкочастотными колебаниями наклонных моносмерчевых структур при умеренных theta (30 – 37.5$^\circ$) и с установившимися вихревыми структурами при $\theta$ свыше 45$^\circ$. Относительные гидравлические потери на участке канала с лункой при увеличении $\theta$ остаются на уровне 1.23 – 1.24 до $\theta$ = 45$^\circ$, а затем быстро снижаются почти в 1.5 раза до 1.16 при $\theta$ = 60$^\circ$.