|
Теплофизика высоких температур, 2012, том 50, выпуск 3, страницы 450–466
(Mi tvt352)
|
|
|
|
Эта публикация цитируется в 33 научных статьях (всего в 33 статьях)
Тепломассообмен и физическая газодинамика
Разработка и применение метода высокого разрешения для расчета струйных течений методом крупных вихрей
Д. А. Любимов ФГУП Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, Москва
Аннотация:
Представлен метод моделирования крупных вихрей с неявной подсеточной моделью (Implicit Large Eddy Simulation — ILES) высокого разрешения для расчета сжимаемых турбулентных течений. Метод применен к расчету струйных течений. Для получения реалистических параметров течения на срезе сопла выполнялся совместный расчет течения в сопле и струе. Рассмотрено два подхода к моделированию течения в пограничном слое в сопле. В первом случае для описания пограничного слоя используются осредненные уравнения Навье–Стокса (Reynolds Averaged Navier–Stokes — RANS). Для RANS/ILES-метода показано влияние порядка разностной аппроксимации конвективных членов в уравнениях Навье–Стокса на разрешающую способность разработанного метода. Расчеты проводились для дозвуковой и нерасчетной сверхзвуковой струй на сетке, содержащей $1.1\times10^6$ ячеек. Получено, что повышение порядка разностной аппроксимации с пятого до девятого позволяет существенно повысить точность результатов без увеличения числа ячеек расчетной сетки. Продемонстрирована высокая работоспособность метода при расчете сверхзвуковых течений с разрывами. При втором подходе самые крупные вихри в пограничном слое разрешались явно, а течение около стенки описывалось с помощью упрощенной модели (методом Wall Modeled ILES — WMILES). Использование WMILES-метода для совместного расчета течения в сопле и струе позволило улучшить описание турбулентного слоя смешения около среза сопла и повысить точность совпадения с экспериментом. С помощью WMILES-метода на сетках с $2.3$–$2.5\times10^6$ ячеек были выполнены совместные расчеты течений в шевронных соплах различной формы и их струях. По сравнению с расчетами с помощью RANS/ILES-метода заметно улучшилось совпадение с экспериментом по уровню максимальных пульсаций в слое смешения. Получено возможное объяснение увеличения высокочастотного шума в исследованных шевронных соплах, которое наблюдается в эксперименте.
Поступила в редакцию: 28.12.2010
Образец цитирования:
Д. А. Любимов, “Разработка и применение метода высокого разрешения для расчета струйных течений методом крупных вихрей”, ТВТ, 50:3 (2012), 450–466; High Temperature, 50:3 (2012), 420–436
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/tvt352 https://www.mathnet.ru/rus/tvt/v50/i3/p450
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 423 | PDF полного текста: | 160 | Список литературы: | 72 |
|