Моделирование напряжений Рейнольдса

Методы, позволяющие расчетным путем моделировать турбулентные течения, можно разделить на два основных направления моделирование напряжений Рейнольдса и прямое численное моделирование. Рассмотрим их подробнее. [c.191]

МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ РЕЙНОЛЬДСА [c.192]

В рамках механики сплошной среды движение газообразной среды в общем случае описывается нестационарными трехмерными уравнениями Навье - Стокса, которые служат основой для прямого численного моделирования турбулентного течения. Для изучения прикладных задач широко применяются уравнения Рейнольдса (осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье - Стокса) с использованием гипотезы Буссинеска относительно напряжений Рейнольдса. Эти уравнения являются основой настоящего метода численного моделирования. [c.124]

Чтобы замкнуть уравнения Рейнольдса, необходимо определить турбулентные напряжения. Одним из первых подход к моделированию этих напряжений предложил французский ученый Буссинеск. Согласно гипотезе Буссинеска выражение для турбулентных напряжений можно записать аналогично выражению для вязких напряжений, только в качестве коэффициента пропорциональности между напряжением и скоростью деформации здесь будет присутствовать не молекулярная, а турбулентная вязкость [c.156]

Для моделирования тензора Лайтхилла в невозбужденных струях используются либо экспериментальные характеристики турбулентного потока (профили средней и пульсационных скоростей, нормальные и сдвиговые напряжения Рейнольдса, пространственно-временные характеристики поля пульсаций скорости), либо соотношения полуэмпирической теории турбулентности - алгебраические и дифференциальные модели турбулентности [3.7]. При этом когерентные структуры явно не учитываются, хотя используется эмпирическая формула (см. главу 1) для характерной частоты пульсаций скорости в слое смешения, которая эквивалентна предположению, что в конце начального участка число Струхаля St 0,2 - 0,5. Известны также попытки прогнозирования шума турбулентных струй на основе изучения поля завихренности в струе методом дискретных вихрей [3.5,3.12]. [c.126]

Одна из первых моделей мелкомасштабной турбулентности была предложена Смагоринским [31]. В настоящее время эти модели все более усложняются, одновременно становясь менее универсальными. Хотя авторы, применяющие подсеточное моделирование, полагают, что модели мелкомасштабной турбулентности более адекватно описывают турбулентность, чем модели для обычных напряжений Рейнольдса (замыкающих уравнения Рейнольдса для осредненного течения), некоторые аргументы говорят не в пользу этого утверждения. Так, во все эти модели входит ряд констант, значения которых подбираются путем численных расчетов, по выражению одного из авторов, численно-эмпири-ческой подгонкой [21]. Тем не менее для исследования ряда задач LES моделирование крупных вихрей одновременно с моделированием мелкомасштабной турбулентности является полезным инструментом. [c.198]

При полном моделировании можно получить также дополнительную информацию, например, о работе сиетемы охлаждения, вибрациях, внутренних напряжениях. Так, расход воды на модели при том же перепаде температур должен быть в к раз меньше, а скорость воды в ветвях — в /г раз больше. При этом критерий Рейнольдса, определяющий характер движения жидкости, останется неизменным. Давление воды в ветвях должно быть увеличено в раз, что не всегда удается осуществить. Однако, изготовив модель с большим числом ветвей, легко пересчитать систему охлаждения на реальный объект. [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...