Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОСТИ КАК «ВИХРЕВОЙ ЗАСЫПКИ»

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-9-10-122-132

Полный текст:

Аннотация

Предложен новый метод моделирования и исследования турбулентного течения, основанный на представлении о турбулентности как о течении через «вихревую засыпку». Для его реализации применен предложенный ранее метод локальных флуктуаций, который позволяет аналитически описывать и задавать в компьютерных расчетах структуру среды, насыщенной включениями. На основе полученного ранее уравнения движения для турбулентного течения найден профиль внутреннего сопротивления турбулентного потока. Показано, что именно такой профиль средней вязкости потока с включениями, имитирующими вихревые трубки, является причиной перестройки профиля скорости из ламинарного в турбулентный. Этот подход позволяет заменить достаточно сложный расчет турбулентного течения более простым расчетом ламинарного течения с флуктуациями, моделирующими вихревую засыпку. На основе предложенного метода построена расчетная модель «вихревой засыпки», позволяющая рассчитывать и анализировать турбулентное течение в трубах. 

Об авторах

Л. Э. Меламед
Закрытое акционерное общество «Центр физико-технических проектов «Атомэнергомаш», г. Москва
Россия
канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник 


Г. А. Филиппов
Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления Российской академии наук, г. Москва
Россия

д-р техн. наук, академик РАН 



Список литературы

1. Баренблатт Г.И., Корин А.Дж., Простокишин В.М. Турбулентные течения при очень больших числах Рейнольдса: уроки новых исследований // УФН. 2014. T. 184, №3. C. 265272.

2. Вигдорович И.И. Описывает ли степенная формула турбулентный профиль скорости в трубе? // УФН. 2015. T. 185, № 2. C. 213216.

3. Zagarola M.V., Smits A.J. Mean-flow scaling of turbulent pipe flow. J. Fluid Mech. 1998. V. 373. P. 33-79.

4. Меламед Л.Э., Тропкина А.И., Фальковский Л.Н. Влияние переменной вязкости на ламинарные и турбулентные слоистые течения многофазных сред // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2013. №1-2. С. 26-35.

5. Меламед Л.Э., Филиппов Г.А., Тропкина А.И. Эффективная вязкость и основные свойства многофазных слоистых течений // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2014. № 5-6. С. 13-22.

6. Меламед Л.Э. Уравнение турбулентного движения в трубах // Письма в ЖТФ. 2015. T. 41, Вып. 24. C. 23-28.

7. Меламед Л.Э. Метод локальных флуктуаций и моделирование неоднородных сред // Письма в ЖТФ. 2016. T. 42, Вып. 19. C. 31-37.

8. Baumert H.Z. Universal equations and constants of turbulent moution. ArXiv: 1203.5042v2 [physics.flu-dyn] 30 May 2012.

9. Кореневский А.А., Рябинин М.В. Определение профиля скорости в круглой цилиндрической трубе при турбулентном режиме течения с использованием численных методов // Экспозиция нефть газ. 2016. № 3 (49). С. 64-70.

10. Лапин Ю.В., Гарбарук А.В., Стрелец М.Х. Алгебраические модели турбулентности для пристенных канонических течений // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2004. № 2. С. 1-32.


Для цитирования:


Меламед Л.Э., Филиппов Г.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОСТИ КАК «ВИХРЕВОЙ ЗАСЫПКИ». Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017;19(9-10):122-132. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-9-10-122-132

For citation:


Melamed L.E., Filippov G.A. SIMULATION OF TURBULENCE AS A «VORTEX BACKFILL». Power engineering: research, equipment, technology. 2017;19(9-10):122-132. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-9-10-122-132

Просмотров: 43


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)