|
98 с универсальностью LES. Такой подход предложил М. X. Стрелец и др. [65] получил название метода Моделирования Отсоединенных Вихрей (Detached Eddy Simulation DES). Идея DES состоит в том, чтобы использовать RANS только в тех областях потока, где расчетная сетка недостаточно для разрешения мелких турбулентных вихрей с размерами порядка макромасштаба турбулентности (толщина сдвигового слоя) и использовать LES в остальной области течения, населенной относительно крупными вихрями, разрешение которых возможно на приемлемых размерах сетках. Предложенный метод [65] обеспечивает автоматическое переключение модели из режима RANS в режим LES, на базе дифференциальной модели турбулентной вязкости Спаларта-Аллмараса. Подводя итог по моделированию турбулентности, для адекватного описания турбулентного течения необходимо использовать DNS, DES, LES или нелинейные модели турбулентной вязкости, учитывающие анизотропию турбулентности и ее нелинейности в сложных газодинамических течениях. Но все эти подходы достаточно сложны и требуют больших вычислительных ресурсов для инженерного анализа и газодинамического проектирования узлов турбомашин. Для инженерного подхода и проведения поверочных газодинамических расчетов достаточно использовать линейные дифференциальные уравнения турбулентной вязкости, таких как к-е, к-а», V/ 92 и других моделей подобного типа для замыкания системы уравнений Рейнольдса. 4.2 Создание и настройка математической модели экспериментальной установки для численного исследования 4.2.1 Расчетная область и граничные условия В настоящее время в процессе проектирования газотурбинных двигателей широкое применение нашли коммерческие комплексы |
21 расписанных в конечно разностном виде до шестого порядка точности по пространству с применением не-диспергирующего фильтра десятого порядка точности. Моделирование турбулентности используется для аппроксимации эффектов турбулентности, масштаб которых меньше размеров ячейки сетки. Такие расчеты очень перспективны, но в настоящее время их стоимость слишком велика, чтобы они могли быть инструментом инженерных расчетов. Указанные обстоятельства стимулировали поиск новых путей решения данной проблемы и, в частности, гибридных подходов, сочетающих в себе экономичности RANS (уравнения Навье-Стокса осредненные по Рейнольдсу) с универсальностью LES. Такой подход предложил Стрелец М. X. и др. [28] получил название метода Моделирования Отсоединенных Вихрей (Detached Eddy Simulation DES). Идея DES состоит в том, чтобы использовать RANS только в тех областях потока, где расчетная сетка недостаточно для разрешения мелких турбулентных вихрей с размерами порядка макро-масштаба турбулентности (толщина сдвигового слоя) и использовать LES в остальной области течения, населенной относительно крупными вихрями, разрешение которых возможно на приемлемых размерах сетках. Предложенный метод [28] обеспечивает автоматическое переключение модели из режима RANS в режим LES, на базе дифференциальной модели турбулентной вязкости СпалартаАллмараса. Подводя итог по моделированию турбулентности для адекватного описания турбулентного течения необходимо использовать DNS, DES, LES или нелинейные модели турбулентной вязкости, учитывающие анизотропию турбулентности и ее нелинейности в сложных газодинамических течениях. Но все эти подходы достаточно сложны и требуют больших вычислительных ресурсов для инженерного анализа и газодинамического проектирования узлов турбомашин. Для инженерного подхода и проведения поверочных газодинамических расчетов достаточно использовать линейные |