Математическое моделирование турбулентного течения в плоском канале на основе схемы Кабаре

Авторы

  • Д.Г. Асфандияров Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН

DOI:

https://doi.org/10.26089/NumMet.v20r431

Ключевые слова:

плоский канал, DNS, ILES, схема Кабаре, искусственные граничные условия.

Аннотация

Представлены результаты моделирования классической задачи течения вязкой несжимаемой жидкости в плоском канале по схеме Кабаре при числах Рейнольдса, равных 5600, 13750 и 21900. Расчеты выполнены как при полном (прямое численное моделирование; DNS — Direct Numerical Simulation), так и неполном разрешении спектра турбулентных пульсаций. Во втором случае для расчетов используются сетки, характерные для моделирования пристенных течений методом крупных вихрей. Для более точного моделирования потока импульса на стенки при грубом разрешении пристенной области вводятся специальные искусcтвенные граничные условия. Это позволяет повысить точность определения средних характеристик течения. Проведено сравнение полученных результатов по схеме Кабаре с результатами прямого численного моделирования по псевдоспектральному методу.

Автор

Д.Г. Асфандияров

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
Большая Тульская ул., д. 52, 115191, Москва
• младший научный сотрудник

Библиографические ссылки

  1. Волков К.Н., Емельянов В.Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. М.: Физмат-лит, 2008.
  2. Головизнин В.М., Зайцев М.А., Карабасов С.А., Короткин И.А. Новые алгоритмы вычислительной гидродина-мики для многопроцессорных вычислительных комплексов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2013.
  3. Асфандияров Д.Г., Головизнин В.М., Финогенов С.А. Беспараметрический метод расчета турбулентного теченияв плоском канале в широком диапазоне чисел Рейнольдса // Журнал вычислительной математики и матема-тической физики. 2015. 55, № 9. 1545–1558.
  4. Асфандияров Д.Г. Искусственные граничные условия при ILES-моделировании течения в плоском канале посхеме Кабаре // Вычислительные методы и программирование. 2019. 20. 12-20.
  5. Moser R.D., Kim J., Mansour N.N. Direct numerical simulation of turbulent channel flow up to Reτ= 590// Phys.Fluids. 1999. 11, N 4. 943–945.
  6. Lévêque E., Toschi F., Shao L., Bertoglio J.P. Shear-improved Smagorinsky model for large-eddy simulation of wall-bounded turbulent flows // J. Fluid Mech. 2007. 570. 491-502.

Загрузки

Опубликован

2019-10-29

Как цитировать

Асфандияров Д.Г. Математическое моделирование турбулентного течения в плоском канале на основе схемы Кабаре // Вычислительные методы и программирование. 2019. 20. 356-362. doi 10.26089/NumMet.v20r431

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения