ОГОЛОШЕНО КОНКУРС
Інформація про конкурси на заміщення посад в Інституті
КОМП'ЮТЕРНА ГІДРОМЕХАНІКА - 2024 (програма, тези)
IX міжнародна науково-практична конференція «Комп’ютерна гідромеханіка»
ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА
2022 ◊ Том 2 (92) ◊ Номер 3 ◊ с. 300-324
В. Г. Кузьменко*
* Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, Україна
Чисельне моделювання відривної турбулентної течії з відсмоктуванням за перешкодою та еволюція енергії тривимірних когерентних структур
Gidrodin. akust. 2022, 2(3):300-324
МОВА ТЕКСТУ: Українська
АНОТАЦІЯ
Нестаціонарний тривимірний турбулентний нестисливої рідини над прямокутною двохвимірною перешкодою (з відсмоктуванням за нею) в примежовому шарі чисельно досліджується, використовуючи гібридний LES/URANS-підхід, пристінні моделі та кінцево-різницевий метод. Співвідношення висоти до довжини перешкоди становить 4, число Рейнольдса для перешкоди Re=10500 та число Рейнольдса на «вході» Reδ=10500 для турбулентного примежового шару. За перешкодою в зоні 17.25<x<79.25 на горизонтальній стінці розміщена множина отворів (в кожному вузлі розрахункової сітки є отвір в формі кола d=0.042). Ефективна швидкість відсмоктування з отвору є стала величина (VSL=-0.03) на відтинку часу t={0; 96}. Число використаних сіткових вузлів є 5434455 ({961; 65; 87}). Когерентні структури ідентифікуються за допомогою Q-критерію (ряд порогових величин {Qsi} для всієї області розрахунку). Чисельне моделювання було виконано для дослідження Q-ізоповерхонь, інтегральних характеристик енергії та площі поперечних перетинів організованих утворень під впливом відсмоктування. Знайдені когерентні структури різних конфігурацій в великій розрахунковій зоні. Виявлено сильний вплив постійного відсмоктування в часі ({0; 96}) на конфігурацію організованих вихрових структур. З плином часу розрахунку зменшуються послідовно та неухильно розміри когерентних структур, їх інтегральних характеристик енергії та площі поперечних перетинів. Дія відсмоктування в часі призводить до потужного зменшення турбулентної енергії організованих вихрових структур не тільки в зоні відсмоктування (17.25<x<79.25), але також біля перешкоди (9<x<12). На відтинку 20<x<60 за проміжок часу t={0; 48} величина турбулентної енергії зменшилась в чотири рази в порівнянні з варіантом без відсмоктування (t=0).
КЛЮЧОВІ СЛОВА
турбулентний примежовий шар, перешкода, чисельний метод, когерентні структури, критерій ідентифікації, еволюція, відсмоктування