СӨж тақырыбы: Турбуленттілікті модельдеудің гибридтік әдістері: des, e-les, wmles, sas, Спаларт-Аллармес, Секундов, Ментер sst әдістері орындағАН

РЭТ-313

Турбуленттілік – сұйықтықтың соңғы массасының газ молекулаларына ұқсас ретсіз, бей-берекет, әр түрлі бағытта қозғалуы. Турбулентті қозғалыс кезінде сұйықтықтың бөлшектері өзара араласып, ағынның кез келген нүктесіндегі жылдамдық үнемі белгілі бір орташа мәннің айналасында және оның бағыты, шамасы бойынша да өзгеріп отырады.іріледі. Турбуленттілік ағыстар жылдамдықтардың пульсацияларымен сипатталады. Осы пульсациялар тасымалданатын сипаттамалардың араласуына алып келеді, оларға импульс, энергия мен компонеттердің крнцентрациялары жатады және осы сипаттамалардың тербелістерін тудырады. Осы пульсациялар ұсақ масштабты болғанмен, бірақ, жоғары жиілікті, сондықтан практикалық техникалық есептеулерде оларды есептеу үлкен мәселе болып табылады. Сондықтан оларды анықтау үшін турбуленттілік модельдерді қолданады.

Бірқатар турбуленттілік модельдер бар. Олардаң ішінде көп қолданылатыны

-DES

-E-LES

- SAS

-Секундов

- Ментер SST

Өкінішке орай, ағыстардың барлық түрлері мен есептер үшін қолданылатын турбуленттіліктің универсал моделі жоқ. Турбуленттілік моделін таңдау аяғындағы физикалық құбылыстар, қажет етілетін дәлдік деңгейі, қолда бар есептеу ресурстары мен модельдеуге қажетті уақыт мөлшері сияқты параметрлерге тәуелді. Ең дұрыс таңдау жасау үшін жоғарыдағы түрлі модельдердің мүмкіндіктері мен шектеулерін талдау қажет.

1.Спаларт-Аллармес(Spalart-Allmaras) моделі - бұл кинематикалық өткір турбулентті тұтқырлық үшін модельденген көлік теңдеуін шешетін жалғыз теңдеу моделі . Spalart-Allmaras моделі әуе-ғарыштық қосылыстар үшін арнайы жасалған , олар қабырғаға жабысатын ағындарды қамтиды және жағымсыз қысым градиенттеріне ұшыраған шекаралық қабаттар үшін жақсы нәтиже беретіні көрсетілген. Ол сонымен қатар турбомотореяны қолдануда танымал бола бастады .Spalart-Allmaras моделі аэродинамикалық ағындарға арналған. Ол жалпы өндірістік ағындар үшін калибрленбейді және кейбір еркін ығысу ағындары, әсіресе жазықтық және дөңгелек реактивті ағындар үшін үлкен қателіктер жібереді. Сонымен қатар, біртекті, изотропты турбуленттіліктің ыдырауын болжауға болмайды.

2.Detached Eddy Simulation (DES) DES әдісі RANS және LES тәсілдерін біріктіреді. Көлемі бар ағынды аудандарда Δ есептеу торы энергия тасымалдайтын құйындарды шешу үшін жеткілікті, ал үшін ∆ < Lt LES әдісі қолданылады, ал қалған бөлігінде RANS. DES-тің алғашқы нұсқасы Спаларта−Аллмараса SA моделіне негізделді, сол жерде қашықтыққа қолданылатын сызықтық шкаланың турбуленттілігі қабырғалар d. Бөлшектелген құйындарды модельдеу кезінде бұл шкала ауыстырылады функциясы бар.

CDES - эмпирикалық тұрақты, ал ∆ максимум үш ретінде анықталадыткөлем көлемін басқару ∆x , ∆y , ∆z . Осылайша, шекаралық қабаттарда RANS модельдері жұмыс істейді, ал қалған бөлігінде – LES

Кең бөлу аймағы бар токтар үшін бұл тәсіл төмендегіні білдіреді:

а) Қосылған шекара қабатының аумағы RANS бойынша есептеледі, жақсы дәлдікті қамтамасыз ететін тәсіл жағдайды.

б) Бөлінетін аймақ, салыстырмалы түрде ірі құйыны бар болса - lES модельінде есептелінеді.

Қазіргі таңда DES әдісі k - ω SST Menter моделіне негізделген және турбулентті тұтқырлықты шектеу

DES әдісі үлкен көлемді турбулентті импульстарды қарастыруға, олардың жиіліктік сипаттамалары мен шамаларын бағалауға мүмкіндік береді

3.E-LES