Математическое моделирование турбулентного течения в плоском канале на основе схемы Кабаре

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

Об авторе

Д.Г. Асфандияров,

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

Литература

  1. Волков К.Н., Емельянов В.Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. М.: Физматлит, 2008.
  2. Головизнин В.М., Зайцев М.А., Карабасов С.А., Короткин И.А. Новые алгоритмы вычислительной гидродинамики 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 течения в плоском канале в широком диапазоне чисел Рейнольдса // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2015. 55, № 9. 1545-1558.
  4. Асфандияров Д.Г. Искусственные граничные условия при ILES-моделировании течения в плоском канале по схеме 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 \Re_\tau=590 // Phys. Fluids. 1999. Vol. 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. Vol. 570. 491-502.
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
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения