Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.05 Распространение и рассеяние на турбулентности и на неоднородных течениях

 

Крашенинников С.Ю., Любимов Д.А., Миронов А.К., Пудовиков Д.Е., Токталиев П.Д. «Примеры вычислительного моделирования сложных турбулентных течений и сопутствующих проблем» Ученые записки Центрального аэро-гидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 45, № 2, с. 1-21 (2014)

Для изучения сложных течений, важными характеристиками которых являются турбулентность, нестационарность, трехмерность, проявление неустойчивости, наличие акустических эффектов, использовано численное решение уравнений Навье–Стокса и Рейнольдса. Целью исследования было не только определение конкретных характеристик рассматривавшихся течений, но и анализ их особенностей, ранее не поддававшихся вычислительному моделированию, либо не известных до проводимого анализа. Проведено численное моделирование вихревого течения, возникающего при работе авиационного двигателя вблизи поверхности на основе решений уравнений Рейнольдса. Оно показало, что крупные посторонние предметы засасываются в воздухозаборник в результате выбрасывания мелких частиц из вихря и их последующего накопления в его основании, где образуется высокоплотная "пылевая среда". Моделирование отрывного течения в криволинейном кольцевом диффузоре проводилось с помощью технологий RANS, URANS и LES. Одновременно проводились эксперименты на моделях. Как при расчетах, так и в экспериментах были получены зоны неоднородности, течение было нестационарным и трехмерным. Но осредненное течение на выходе из диффузора получалось осесимметричным. Вычислительное моделирование течения в сильно закрученной струе и эксперимент также показывают, что оно нестационарное и трехмерное и является стационарным и двухмерным только "в среднем". Расчет течения в турбулентной струе за шевронным соплом на основе технологии RANS позволил обнаружить вихревые структуры, создаваемые шевронами, и определить интенсивность продольной завихренности, значения которой соответствовали результатам акустических измерений. Для моделирования турбулентных струй с использованием интегрирования нестационарных уравнений Навье–Стокса предложены начальные условия, с достаточной точностью имитирующие развитие слоя смешения вблизи кромки сопла. Ключевые слова: численное моделирование, пространственные нестационарные течения, турбулентность, RANS, URANS, LES, акустические волны.

Ученые записки Центрального аэро-гидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 45, № 2, с. 1-21 (2014) | Рубрика: 08.05

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Применение RANS/ILES метода высокого разрешения для исследования сложных турбулентных струй» Ученые записки Центрального аэро-гидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 45, № 2, с. 22-36 (2014)

С помощью комбинированного метода высокого разрешения RANS/ILES выполнены совместные расчеты течения в соплах различных конфигураций и их струях. Для дозвуковой струи получено хорошее совпадение по параметрам потока и турбулентности, спектры звукового давления удовлетворительно совпадают с экспериментом до Sh = 4–6. Исследовано влияние температуры на входе в сопло на течение и параметры турбулентности в сверхзвуковой струе из биконического сопла. Представлены результаты расчетов влияния "аэродинамических шевронов" на течение и параметры турбулентности в струе из сопла двухконтурного ТРД. Выполнены расчеты влияния компоновки, включающей в себя сопло двухконтурного ТРД, пилон и крыло с отклоненными закрылками на течение и параметры турбулентности в струе. Исследовано влияние угла атаки на течение в струе из сопла ТРД указанной компоновки. Перечисленные расчеты выполнялись на сетках с 1–3.3×106 ячеек. Во всех случаях получено хорошее совпадение с доступными экспериментальными данными.

Ученые записки Центрального аэро-гидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 45, № 2, с. 22-36 (2014) | Рубрика: 08.05

 

Ляпидевский В.Ю., Чесноков А.А. «Слой смешения под свободной поверхностью» Прикладная механика и техническая физика, 55, № 2, с. 127-140 (2014)

В приближении длинных волн рассматривается течение однородной жидкости со свободной поверхностью в поле силы тяжести. Выведены математические модели развития приповерхностного турбулентного слоя в течениях со сдвигом скорости. Построены стационарные решения задачи об эволюции слоя смешения под свободной поверхностью и о формировании поверхностной турбулентной струи. В частности, решена задача о структуре турбулентного бора в сверхкритическом течении и исследованы условия формирования локальной докритической зоны перед препятствием.

Прикладная механика и техническая физика, 55, № 2, с. 127-140 (2014) | Рубрика: 08.05