Эффективность использования квадратичных моделей турбулентности для моделирования отрывных течений в технологических установках
УДК 532.526.5:519.53
Исрафилов И.Х. , Болдырев С. В., Болдырев А. В., Харчук С.И.
Аннотация
В работе проведено численное моделирование квазистационарного отрывного турбулентного течения несжимаемого газа в канале за обратным уступом в двухмерной постановке. Применены высокорейнольдсовая и низкорейнольдсовая квадратичные k-ε модели турбулентности. Достигнуто хорошее качественное соответствие результатов моделирования экспериментальным данным. Для обоих вариантов расчетов получены почти идентичные профили скорости и кинетической турбулентной энергии в поперечных сечениях канала, распределение давления вдоль верхней и нижней стенок и длина рециркуляционной зоны. Однако замечено значительное завышение коэффициента поверхностного трения при использовании низкорейнольдсовой модели. Кроме того, в этом случае требуется значительно больше вычислительных ресурсов и времени для решения задачи. Таким образом, высокорейнольдсовую квадратичную k-ε модель турбулентности можно рекомендовать при расчетах отрывных течений в технологических установках.
Ключевые слова: численное моделирование, обратный уступ, турбулентное течение, отрывное течение, модель турбулентности.
Эффективность использования квадратичных моделей турбулентности для моделирования отрывных течений в технологических установках
Аннотация
В работе проведено численное моделирование квазистационарного отрывного турбулентного течения несжимаемого газа в канале за обратным уступом в двухмерной постановке. Применены высокорейнольдсовая и низкорейнольдсовая квадратичные k-ε модели турбулентности. Достигнуто хорошее качественное соответствие результатов моделирования экспериментальным данным. Для обоих вариантов расчетов получены почти идентичные профили скорости и кинетической турбулентной энергии в поперечных сечениях канала, распределение давления вдоль верхней и нижней стенок и длина рециркуляционной зоны. Однако замечено значительное завышение коэффициента поверхностного трения при использовании низкорейнольдсовой модели. Кроме того, в этом случае требуется значительно больше вычислительных ресурсов и времени для решения задачи. Таким образом, высокорейнольдсовую квадратичную k-ε модель турбулентности можно рекомендовать при расчетах отрывных течений в технологических установках.
Ключевые слова: численное моделирование, обратный уступ, турбулентное течение, отрывное течение, модель турбулентности.
English
Русский
