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

Математическое моделирование турбулентного течения в плоском канале на основе схемы Кабаре

Авторы

  • Д.Г. Асфандияров

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.


Загрузки

Опубликован

29.10.2019

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Об авторе

Д.Г. Асфандияров

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


Библиографические ссылки

  1. K. N. Volkov and V. N. Emel’yanov, Large Eddy Simulation in Calculations of Turbulent Flows (Fizmatlit, Moscow, 2008) [in Russian].
  2. V. M. Goloviznin, M. A. Zaitsev, S. A. Karabasov, and I. A. Korotkin, New CFD Algorithms for Multiprocessor Computer Systems (Mosk. Gos. Univ., Moscow, 2013) [in Russian].
  3. D. G. Asfandiyarov, V. M. Goloviznin, and S. A. Finogenov, “Parameter-Free Method for Computing the Turbulent Flow in a Plane Channel in a Wide Range of Reynolds Numbers,” Zh. Vychisl. Mat. Mat. Fiz. 55 (9), 1545-1558 (2015) [Comput. Math. Math. Phys. 55 (9), 1515-1526 (2015)].
  4. D. G. Asfandiyarov, “Artificial Boundary Conditions for the ILES Modeling of Plane Channel Flow Using the Cabaret Scheme,” Vychisl. Metody Programm. 20, 12-20 (2019).
  5. R. D. Moser, J. Kim., and N. N. Mansour, “Direct Numerical Simulation of Turbulent Channel Flow up to {@@m Re}_τ=590,” Phys. Fluids 11 (4), 943-945 (1999).
  6. E. Lévêque, F. Toschi, L. Shao, and J.-P. Bertoglio, “Shear-Improved Smagorinsky Model for Large-Eddy Simulation of Wall-Bounded Turbulent Flows,” J. Fluid Mech. 570, 491-502 (2007).