ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПРИСОЕДИНЕННОГО ТЕЧЕНИЯ ЗА РЕБРОМ
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2018-62-1-109-114
Аннотация
Турбулентные характеристики присоединенного течения срывающегося с ребра в плоском воздушном канале численно анализируются методами RANS (осредненные уравнения Рейнольдса) и LES (метод крупных вихрей). Оба метода показали формирование симметричных зон низкого давления в углах, образованных ребром со стенками канала. Эти зоны вызывали генерацию вихревой трубки вдоль длины ребра. Тем не менее, присоединенное течение было идентифицировано в RANS как двумерное с уменьшением скорости у нижней стенки канала. Метод крупных вихрей показал возникновение в отрывной зоне течений в поперечном и нормальном направлениях. Они приводили к изменению соотношений между компонентами скорости и напряжений Рейнольдса, а также к снижению скорости присоединенного течения у нижней стенки канала, т. е. к формированию трехмерного течения.
Об авторах
Т. А. Баранова
Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
науч. сотрудник
ул. П. Бровки, 15, 220072, Минск
В. Л. Жданов
Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
д-р техн. наук, вед. науч. сотрудник
ул. П. Бровки, 15, 220072, Минск
Д. А. Иванов
Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотрудник
ул. П. Бровки, 15, 220072, Минск
Я. И. Смульский
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Россия
вед. специалист
пр. Академика Лаврентьева, 2, 630090, Новосибирск
В. И. Терехов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Россия
д-р техн. наук, профессор, заведующий отделом
пр. Академика Лаврентьева, 2, 630090, Новосибирск
Список литературы
1. Terekhov, V. I. Experimental study of the separated flow structure behind a backward-facing step and a passive disturbance / V. I. Terekhov, Ya. I. Smuls’kii, K. А. Sharov // J. Applied Mech. and Technical Phys. – 2016. – Vol. 57, N 1. – P. 180– 187. doi.org/10.1134/s002189441601020x
2. Isomoto, K. The effect of inlet turbulence intensity on the reattachment process over a backward-facing step / K. Isomoto, S. Honami // ASME Trans. J. Fluids Eng. – 1989. – Vol. 111, N 1. – P. 87–92. doi.org/10.1115/1.3243604
3. Mixing enhancement behind a backward-facing step using tab / H. Park [et al.] // Phys. Fluids. – 2007. – Vol. 19, N 10. – P. 105103. doi.org/10.1063/1.2781597
4. Control of separated flow by a two-dimensional oscillating fence / J. Miau [et al.] // AIAA J. – 1991. – Vol. 29, N 7. – P. 1140–1148. doi.org/10.2514/3.10715
5. Chun, K. B. Control of turbulent separated flow over a backward-facing step by local forcing / K. B. Chun, H. J. Sung // Exp. Fluids. – 1996. – Vol. 21, N 6. – P. 417–426. doi.org/10.1007/bf00189044
6. Yoshioka, S. Organized vortex motion in periodically perturbed turbulent separated flow over a backward-facing step / S. Yoshioka, S. Obi, S. Masuda // Int. J. Heat Fluid Flow. – 2001. – Vol. 22, N 3. – P. 301–307. doi.org/10.1016/s0142- 727x(01)00092-3
7. Gong, Y. Comparison of RANS and LES Models in the laminar limit for a flow over a backward-facing step using OpenFOAM / Y. Gong, F. X. Tanner // 19th Int. Multidimensional Engine Modeling Meeting SAE Congress. – Detroit; Michigan, USA, 2009.
8. Pope, S. B. Turbulent Flows / S. B. Pope. – Cambridge: Cambridge University Press, 2000. – 773 p. doi.org/10.1017/ cbo9780511840531
9. Schumann, U. Subgrid scale model for finite difference simulations of turbulent flows in plane channels and annuli / U. Schumann // J. Comput. Phys. – 1975. – Vol. 18, N 4. – P. 376–404. doi.org/10.1016/0021-9991(75)90093-5
10. Теплообмен в дозвуковых отрывных потоках / В. И. Терехов [и др.]. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. – 272 с.
Рецензия
Просмотров: 735
Послать статью по эл. почте 