К вопросу о моделировании турбулентных пограничных слоёв с градиентом давления

К ВОПРОСУ О МОДЕЛИРОВАНИИ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЁВ С ГРАДИЕНТОМ ДАВЛЕНИЯ Д.С. Маковкин ИТТМ СО РАН, Новосибирск Успешный расчёт сложных турбулентных течений невозможен без адекватного воспроизведения влияния положительного градиента на пристенные турбулентные потоки. Воздействие сильного положительного градиента давления до сих пор остаётся существенным фактором сложности для большинства моделей турбулентности. Ранее [1] было высказано предположение, что известные недостатки стандартной k- модели при расчёте пограничных слоёв с сильным положительным градиентом давления связаны с её несовместимостью с законами подобия пристенной турбулентности, наблюдающимися в таких потоках. Согласно результатам [2,3], в прилежащей к стенке области развитого турбулентного течения с положительным градиентом сдвиговых турбулентных напряжений выделяется пристенный подслой линейного сдвигового напряжения, где величина постоянна и является параметром подобия. При малых величинах касательного напряжения трения на стенке в подслое линейного сдвигового напряжения имеют место следующие соотношения , , , (1) где — турбулентная энергия,  – удельная скорость диссипации турбулентной энергии, – универсальные постоянные. В науке о турбулентных потоках известен, однако, и широко приме­няется обратный методологический подход, позволяющий на основе экс­периментальных данных вычислить характерные для потоков величины и установить функциональную взаимосвязь между ними. Например, Г. Рейнхард, используя такой подход, вывел ряд степенных законов для скорости и плот­ности струйных течений, которые адекватно реальным описывают процессы, происходящие в турбулентных потоках [4]. По этой причине экспериментально-теоретический метод был выбран в данной работе (а полученные Г. Рейнхардом степенные законы распре­деления использованы) для получения математической модели истече­ния воздушно-абразивной струи с твердыми частицами, превышающими размер 50 мкм. Автомодельное течение с постоянным параметром H соответствует семейству решений уравнения Фокнера-Скэн, впервые исследованных Хартри (см., например, [5]). Продольное распределение скорости потенциального потока в этом случае описывается формулой , (2) где С – константа и . (3) Автомодельное течение с НГД, созданное в работе [2] над плоской пластиной с помощью ложной стенки с изменяемой геометрией и закрылка, соответствует постоянному параметру градиента давления H = 0,115 (см. рисунок). В потенциальном потоке это продемонстрировано в [3] для диапазона значений продольной координаты от x  220 мм до последней точки основных измерений x = 620 мм. В пограничном слое профили средней скорости приобретают форму, соответствующую автомодельному течению начиная с x  420 мм… Профили средней скорости потока по нормали к поверхности. Точки – эксперимент [2], сплошная линия – теория для H = 0,115. Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 07-02-02345. Л и т е р а т у р а Горин А.В., Сиковский Д.Ф. Турбулентные пограничные слои с сильным положительным градиентом давления // Теплофизика и Аэромеханика. – 1998. – Т. 5, № 3. – С. 341–360. Качанов Ю.С., Копцев Д.Б. Трехмерная устойчивость автомодельного пограничного слоя с отрицательным параметром Хартри. 1. Волновые поезда // Теплофизика и аэромеханика. – 1999. – Т. 6, № 4. – С. 463–478. Kachanov Y.S. Development of spatial wave packets in boundary layer // Laminar-Turbulent Transition. – Berlin: Springer-Verlag, 1984. Р. 115–125. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. – М.: Наука, 1974. – 712 с. Zamuraev V.P. Numerical modeling of supersonic flow in plane channel with the local source of energy // Proc. Intern. Conf. on the Methods of Aerophys. Research. Pt 1. – Novosibirsk, 1998. – P. 239–244.

Похожие:

	Тезисы секции переводоведение и машинный перевод абакумова О. Б.(Орловский... «К вопросу о моделировании семантики пословичных высказываний (на материале русских и английских пословиц, репрезентирующих концепт...		Пояснительная записка 103 с, 36 рисунков, 24 таблицы, 19 источников,... Цель работы – разработка гасителя пульсации давления для снижения шума и вибраций в газотранспортных магистралях
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Слои изображения ( палитра слоев, изменение порядка следования, создание и удаление слоев, дублирование, слияние)		Реферат на тему: «Проблемы и достижения в измерении артериального давления» Сад) и диастолического (дад) артериального давления. Таким образом, определение артериального давления должно быть жестко регламентировано,...
	Климатообразующие факторы. Распределение давления, осадков на Земле Сформировать представление о распределении давления на Земле, об образовании постоянных ветров		Казарян А. А. Пленочные датчики давления. Принципы термокомпенсации... Казарян А. А. Пленочные датчики давления. Принципы термокомпенсации в тонкопленочных датчиках давления, с. 218-222. М.: Бумажная...
	Атмосферное давление, опыты торричелли Колебания давления соответствуют приходу циклонов и антициклонов, соответственно. Изменение давления на уровне моря показывается...		Конспект урока по физике в 7 классе. Тема: Расчет давления на дно и стенки сосуда. Цели урока Образовательные: Сформировать у учащихся представления о гидростатическом давлении. Вывести формулу для расчета гидростатического...
	А. Н. Рогоза и стория неинвазивного измерения артериального давления... К столетию открытия аускультативного метода измерения артериального давления н. С. Коротковым		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ...
	Методическая разработка урока по теме: «Давление» Образовательные: углубить и пополнить знания учащихся по теме: «Давление», формировать умения применять полученные знания для решения...		Учебник «Информатика и икт» 8-9 Представление о моделировании в среде графического редактора. Моделирование геометрических операций и фигур
	Российско американские отношения на дальнем востоке (1917-1922 гг.) Работа выполнена на кафедре истории Отечества, органов безопасности и зарубежных пограничных органов Хабаровского пограничного института...		Урока: комбинированный. Новые слова: Кутюрье Цель: Обобщить и систематизировать знания о моделировании юбок, научить моделировать юбку выбранного фасона
	Семинару При моделировании урока учитывайте показатели анализа урока, используемые в моу «лсош №2»		Рабочая учебная программа по дисциплине: Вычислительные методы в моделировании по направлению Самостоятельные занятия (работа над коллективными и индивидуальными проектами, курсовые работы)