Расчет трехмерного турбулентного течения в "$S$"-образном канале прямоугольного сечения

В рамках трехмерных уравнений Рейнольдса проведены расчеты турбулентного течения в "$S$"-образном канале прямоугольного сечения, экспериментальное исследование которого выполнено в [1]. Основной целью этих расчетов является оценка точности, обеспечиваемой наиболее популярными в настоящее время линейными моделями турбулентной вязкости применительно к сложным трехмерным течениям. В частности, рассмотрены две модели такого типа: модель Ментера [2] и модель Спаларта–Аллмареса [3]. Кроме того, для оценки возможности повышения точности моделирования за счет учета эффектов кривизны линий тока и анизотропии тензора рейнольдсовых напряжений расчеты выполнены также с помощью соответствующих модификаций модели [3], предложенных в [4, 5]. Показано, что все рассмотренные модели дают близкие между собой результаты, качественно верно описывают тенденции, наблюдаемые в опытах, и в целом обеспечивают удовлетворительное количественное согласование расчетных и экспериментальных данных по осредненным характеристикам течения. Некоторое различие наблюдается лишь вниз по потоку от точки перегиба "$S$"-образных стенок, где реализуется профиль скорости с двухсторонним скосом. При расчете рейнольдсовых напряжений нелинейная модель [5] имеет заметное преимущество перед остальными моделями.