Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А




PDF просмотр
НазваниеУчебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А
страница18/50
Дата конвертации21.03.2013
Размер0.65 Mb.
ТипУчебное пособие
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   50

39
где  ct à эмпирическая  константа,  umax, umin à значения  скорости  на  границе
сдвигового слоя со стороны внешнего потока и циркуляционной зоны соответствен-
но. Толщина сдвигового слоя  ∆  задается зависимостью ∆ = cHs,   где  cH à   эм-
пирическая  константа,  а  s à координата,  отсчитываемая  от  кромки  диска  вдоль
опорной линии, соединяющей острые кромки диска и цилиндра (см. рис.13).
Рис.16
Рис.17
Расчетная область покрывается косоугольной сеткой, ячейки которой концентри-
руются в окрестности опорной линии и острых кромок. Внешние границы сдвигового
слоя в этом случае являются ломаными линиями. Ячейка считается принадлежащей

40
сдвиговому слою, если ее геометрический центр попадает в пределы слоя. Класси-
ческое  понятие  сдвигового  слоя  предусматривает  равенство  нулю  напряжения  тре-
ния на его границах. Здесь же завихренность на границах сдвигового слоя отлична
от нуля: с внешней стороны градиенты скорости определяются параметрами потока
в  ударном  слое,  а  с  внутренней  стороны – характеристиками  течения  в  циркуляци-
онной зоне. Таким образом, строгое определение краевой задачи для расчета пара-
метров  потока  в  сдвиговом  слое  оказывается  практически  невозможным.  По  этой
причине  допускается  разрыв  составляющих  тензора  рейнольдсовых  напряжений  и
турбулентного  потока  тепла  на  границах  сдвигового  слоя:  для  приграничных  ячеек,
принадлежащих  слою,  указанные  характеристики  определяются  в  соответствии  с
описанной процедурой, а для соседних с ним ячеек вне слоя считаются равными ну-
лю. Такой подход в определенной степени представляется оправданным, поскольку
позволяет  учитывать  влияние  завихренности  внешнего  потока  и  эффекты  турбу-
лентности внутри выделенного слоя.
В принятой модели турбулентности использованы две эмпирические константы.
Первоначально  их  выбор  проведен  на  основе  рекомендаций  по  расчету  свободных
турбулентных сдвиговых слоев ( см., например, [14]):  cH = 0.089, ct = 0.015.  В
ходе  методического  численного  эксперимента  величины  констант  варьировались  в
широких пределах и их значения уточнялись исходя из условия наилучшего согласо-
вания  расчетных  результатов  с  имеющимися  экспериментальными  данными  при
фиксированных  значениях  характерных  параметров  (d, l, M∞).  Последние  изме-
нялись  в  пределах:  d = 0.2 ä 0.4; l = 1.1 ä 1.8; M∞ = 1.5 ä 6  (диаметр
иглы и толщина диска выбирались фиксированными и равными 0.1 и 0.04 соответст-
венно).
На  рис.16  представлены  результаты  методических  исследований  влияния  кон-
стант  модели  турбулентности  на  распределение  давления  по  переднему  торцу  ци-
линдра  и  величину  коэффициента  волнового  сопротивления  тела  с  размерами
l = 1.45, d = 0.23 ,  обтекаемого  потоком  с  числом  Маха  M∞ = 4.15.  Здесь
давление  отнесено  к  давлению  в  набегающем  потоке.  Цифрами 1 - 5 обозначены
расчетные  результаты,  соответствующие  значениям  констант:  1 à cH = 0.089;
ct = 0.015;  2 à 0.089; 0.01; 3 à 0.089; 0.026; 4, 5 à 0.149; 0.01.    Циф-
рой 6 на рисунке отмечены экспериментальные данные.
В  большинстве  численных  расчетов  (см.  кривые,  обозначенные  цифрами 1-4)
сдвиговый слой развивается симметрично относительно опорной линии. Расчетные
результаты, отмеченные цифрой 5, соответствуют несимметричному развитию сдви-
гового слоя, когда с внешней стороны от опорной линии располагается треть толщи-
ны сдвигового слоя. На рис.16 группа кривых (а) отражает воздействие на профиль
давления по торцу цилиндра константы  ct (при фиксированном значении константы
cH = 0.089),  а  группа  кривых  (б)  иллюстрирует  влияние  константы  cH   (при
ct = 0.01 ). Изменение  Cb  показано на рис.16,в и г соответственно для первого и
x
второго случаев. При этом изменение  ct  втрое, а  cH  вдвое приводит к 10% -ному
приращению  Cb .Константы  оказывают  различное  воздействие  на  форму  профиля
x
давления:  ct   практически  не  влияет  на  скорость  нарастания  профиля  смешения,
поэтому  профили  давления  смещаются  эквидистантно  (см.рис.16,а);  напротив,  уве-
личение  cH  приводит к уменьшению давления на периферийной части торца и его
возрастанию в окрестности иглы, т.е. к сглаживанию профиля и уменьшению гради-
ента  давления  по  торцу  цилиндра.  Несимметричное  развитие  сдвигового  слоя  обу-
словливает рост давления на периферийной части торца. При изменении cH  и ct  в
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   50

Похожие:

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconУчебное пособие Санкт Петербург 2002 удк 629. 76
Керножицкий В. А., Бызов Л. Н. Надежность. Лабораторный практикум: Учебное пособие. Балт гос тех ун-т, спб., 2002. – с

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconУчебное пособие Житомир 2001 удк 33: 007. Основы экономической кибернетики. Учебное пособие. Житомир: ипст. 1998г. (В электронном виде)
Учебное пособие «Основы экономической кибернетики» составлено по материалам книги: Экономическая кибернетика: Учебное пособие; Донецкий...

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2012 удк 316. 722 (075. 8) Кутыкова И. В. Культура и цивилизация в контексте истории [Текст] : учебное пособие / И. В. Кутыкова спб спбгти (ТУ), 2012. 56 с. Учебное пособие знакомит с содержанием понятий «культура»
Учебное пособие предназначено для студентов второго курса всех специальностей и первого курса экономического факультета дневной,...

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconУчебное пособие Санкт-Петербург
Учебное пособие предназначено для студентов II курса химических специальностей

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconНовые поступления в библиотеку балтийского русского института
Федералогия: учебное пособие / Р. Г. Абдулатипов. Санкт-Петербург: Питер, 2004. 320 с.: ил. (Учебное пособие)

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconУчебное пособие Санкт-Петербург
Башмаков, В. И. Химия элементов. Часть I. S-элементы [Текст]: учебное пособие / С. А. Симанова, Т. Б. Пахомова, Е. А. Александрова....

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconФилософия учебное пособие Москва • «Логос» • 2001 удк 1(091)
К19 Философия: Учебное пособие для студентов высших и средних специальных учебных заведений.— М.: Логос, 2001.— 272 с.: ил. Isbn...

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconУчебное пособие санкт-петербург
Вязкость жидких сред: Учебное пособие / И. В. Степанова, А. В. Тарасов. – Спб.: Петербургский государственный университет путей сообщения,...

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconФилософия учебное пособие Москва • «Логос» • 2001 удк 1(091)
К19 Философия: Учебное пособие для студентов выс­ших и средних специальных учебных заведений.— М.: Логос, 2001.— 272 с.: ил. Isbn...

Учебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А iconУчебное пособие Издательство спбгпу санкт-Петербург
Учебное пособие соответствует дисциплинам опд ф10 «Сети ЭВМ и телекоммуникации» государственного общеобразовательного стандарта направления...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница