ИНСТИТУТУ НУЖНА ПОМОЩЬ
ИГМ НАНУ пострадал от атаки рашистских дронов
ГИДРОДИНАМИКА И АКУСТИКА
2022 ◊ Том 2 (92) ◊ Номер 3 ◊ с. 300-324
В. Г. Кузьменко*
* Институт гидромеханики НАН Украины, Киев, Украина
Численное моделирование отрывного турбулентного течения с отсосом за препятствием и эволюция энергии трехмерных когерентных структур
Gidrodin. akust. 2022, 2(3):300-324
ЯЗЫК ТЕКСТА: Украинский
АННОТАЦИЯ
Нестационарный трехмерный турбулентный поток несжимаемой жидкости над прямоугольной двумерной преградой (с отсосом за ней) в пограничном слое численно исследуется, используя гибридный LES/URANS-подход, пристенные модели и конечно-разностный метод. Отношение высоты к длине преграды составляет 4, число Рейнольдса для преграды Re=10500 и число Рейнольдса на «входе» Reδ=10500 для турбулентного пограничного слоя. За преградой в зоне 17.25<x<79.25 на горизонтальной стенке расположено множество отверстий (в каждом узле вычислительной сетки размещено отверстие в форме круга d=0.042). Эффективная скорость отсоса из отверстия есть постоянная величина (VSL=-0.03) на промежутке времени t={0; 96}. Число использованных сеточных узлов есть 5434455 ({961; 65; 87}). Когерентные структуры идентифицируются посредством Q-критерия (ряд пороговых величин {Qsi} для всей области расчета). Численное моделирование выполнено для исследования Q-изоповерхностей, интегральных характеристик энергии и площади поперечных сечений организованных образований под влиянием отсоса. Обнаружены когерентные структуры разных конфигураций в большой вычислительной зоне. Выявлено сильное влияние постоянного отсоса во времени ({0; 96}) на конфигурацию организованных вихревых структур. С ходом расчета по времени последовательно и неуклонно уменьшаются размеры когерентных структур, их интегральных характеристик энергии и площади поперечных сечений. Действие отсоса во времени приводит к сильному уменьшению турбулентной энергии организованных вихревых структур не только в зоне отсоса (17.25<x<79.25), но и вблизи преграды (9<x<12). На участке 20<x<60 за промежуток t={0; 48} величина турбулентной энергии уменьшилась в четыре раза в сравнении с вариантом без отсоса (t=0).
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
турбулентный пограничный слой, преграда, численный метод, когерентные структуры, критерий идентификации, эволюция, отсос