Моделі та методи розразунку внутрішніх течій з урахуванням анізотропії відкритих турбулентних потоків (стр. 5 из 5)

В работе предложен конечно-разностный метод типа предиктор – корректор по явной схеме Мак-Кормака, который позволяет численно реализовать дискретные аналоги нестационарных уравнений развития внутренних течений и

модели турбулентности для русел произвольной пространственной формы. Решение разностной системы алгебраических соотношений переноса турбулентных напряжений и дискретных аналогов эллиптических уравнений для гидродинамического давления и потенциальной поправки проводится по явному итерационному методу последовательной верхней релаксации на основе метода Гаусса – Зейделя.

Физическое содержание рассматриваемой задачи нашло отражение в замкнутой системе модельных уравнений в совокупности с принятыми граничными и начальными условиями. Представлена формулировка начальных и граничных условий на всех границах расчетной области.

Разработанное программное обеспечение численной реализации дискретных аналогов математических моделей позволяет учитывать основные гидродинамические и турбулентные характеристики потока с точностью, достаточной для практических целей. Численное моделирование позволило исследовать влияние анизотропного состояния открытого турбулентного потока, на основе девиатора тензора турбулентных напряжений.

Диссертация содержит экспериментальные исследования скоростного поля при наличии внутренних течений в искусственно сжатом потоке. Разработанное программное обеспечение обработки экспериментальных исследований искусственно сжатых русел позволяет прогнозировать развитие и положение вихрей внутренних течений, которые оказывают существенное влияние на деформационную способность русла. Проведенное сравнение и анализ анизотропного состояния потока позволило использовать разработанное программное обеспечение на основе составленной модели внутренних течений для решения практических задач на реальных объектах дорожно-транспортного комплекса Украины.

Ключевые слова: внутренние течения, открытый поток, напряжения Рейнольдса,

модель турбулентности, искусственно сжатый поток, анизотропное состояние, девиатор турбулентных напряжений.