ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ СТРУИ НА ОСНОВЕ НОВЫХ МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ

Маликов З.М., Наврузов Д.П., Институт механики и сейсмостойкости сооружений им. М.Т. Уразбаева АН РУз, г. Ташкент, Узбекистан

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ СТРУИ НА ОСНОВЕ НОВЫХ МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ

Аннотация. В работе проводится верификация новой двухжидкостной модели турбулентности на примере осесимметричной несжимаемой струи. Данная модель ранее была апробирована для этой задачи, где была использована система уравнений с постоянным давлением. В настоящей работе рассмотрена полная система уравнений турбулентности новой модели. Для сравнения в работе представлены также численные результаты хорошо известной модели Спаларта – Аллмареса SA. Численные реализации уравнений гидродинамики проведены на основе использования метода контрольного объёма FVM (Finite Volumes Method). Для аппроксимации конвективных членов использована схема Леонардо QUICK (Quadratic Upstream Interpolation for Convective Kinematics), а для вязкостных членов центральная конечно-разностная схема. Коррекция к скоростям проводилась по методике SIMPLEC. Полученные численные результаты сопоставлены с опытными данными из базы данных NASA. Показано, что новая двухжидкостная схема более точно описывает турбулентную струю, чем модель SA.

Ключевые слова: двухжидкостная модель турбулентности; модель SA; конечно-разностная схема против потока; схема QUICK; метод контрольного объёма; SIMPLEC.

 

Malikov Z.M., Navruzov D.P., Institute of Mechanics and Seismic Stability of Structuresnamed after M.T. Urazbayev, AS RUz, Tashkent, Uzbekistan

NUMERICAL STUDY OF AN AXISYMMETRIC JET BASED ON A NEW TWO FLUID TURBULENCE MODEL

Abstract. A new two-fluid model of turbulence is verified by the example of an axisymmetric incompressible jet. This model was previously tested for the problem, where a system of equations with constant pressure was used. In the article, a complete system of turbulence equations of the new model is considered. For comparison, the article also presents the numerical results of the well-known Spalart – Allmares (SA) model. Numerical realizations of the equations of hydrodynamics were performed using the Finite Volumes Method (FVM). The Leonardo QUICK (Quadratic Upstream Interpolation for Convective Kinematics) scheme was used to approximate the convective terms, and the central finite-difference scheme was used for the viscosity terms. Velocity correction was conducted according to the SIMPLEC method. The numerical results obtained are compared with experimental data from the NASA database. It is shown that the new two-fluid scheme more accurately describes the turbulent jet than the SA model.

Keywords: two-fluid turbulence model; SA model; upstream finite-difference scheme; QUICK scheme; control volume method; SIMPLEC.