А.В.Воскобойник, В.А.Воскобойник, С.А.Исаев, В.Л.Жданов, Н.В.Корнев, Й.Турноу Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале

Прикладная гидромеханика, Том 13 (85) № 4, (2011) с.3-21

Представлены результаты численного и физического моделирования структуры вихревого течения, которое формируется внутри глубокой сферической лунки в узком гидродинамическом канале. Приведены результаты расчетов течения методами URANS, LES и POD анализа. Показаны визуальные особенности вихревого течения и указаны режимы, при которых внутри сферической лунки генерируются симметричные и асимметричные крупномасштабные вихри. Представлены результаты исследований поля пульсаций пристеночного давления внутри лунки, измеренные миниатюрными пьезокерамическими и пьезорезистивными датчиками, и обнаружены противофазные колебания поля давления в местах формирования и выбросов вихревых систем наружу из лунки. Приведена структура, местоположение и масштабы вихревых систем внутри лунки для ламинарного и турбулентного режимов течения. Установлено в численных исследованиях и экспериментально, что при турбулентном обтекании глубокой сферической лунки в ней формируются асимметричные наклонные вихри, квазипериодически переключающиеся из одной части лунки в другую. Угол выброса асимметричных крупномасштабных вихрей наружу из лунки с ростом числа Рейнольдса увеличивается и составляет ±45° для Red=40000 и ±60° для Red=60000.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: вихревое течение, численное моделирование, сферическая лунка, крупномасштабные вихри

ЯЗЫК ТЕКСТА: русский