Статья содержит оценку возможностей трех известных RANS-моделей турбулентности (k-omega SST, k-epsilon RNG и одной из дифференциальных RSM-моделей) по предсказанию локальных и интегральных характеристик статистически трехмерной рэлей-бенаровской конвекции жидкого металла с определяющей ролью крупномасштабной циркуляции (КМЦ). Расчеты на основе Unsteady-RANS-подхода на различных по измельченности сетках проведены при числе Рэлея 106 и числе Прандтля 0,025 для подогреваемой снизу цилиндрической емкости при равенстве ее диаметра высоте. Рассмотрен случай слабого наклона объекта, когда в нем КМЦ принимает "зафиксированное" азимутальное положение. Работоспособность использованных моделей турбулентности оценивается через сопоставление результатов с ранее полученными данными прямого численного моделирования для тех же условий.

The paper deals with assessments of ability of the three RANS turbulence models (k-omega SST, k-epsilon RNG and one of the differential RSM formulations) to predict local and integral characteristics of the statistically 3D Rayleigh – Benard liquid-metal convection with a key role of large-scale circulation (LSC). URANS-based calculations at the Rayleigh number of 106 and the Prandtl number of 0.025 have been performed for a bottom heated cylindrical container with equal diameter to height, using computational grids of varied cell sizes. The case of the slightly tilted container was considered where the LSC azimuth position being fixed. The suitability of the used turbulence models was evaluated by comparing the obtained results with the direct numerical simulation data obtained earlier for the same conditions.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Выходит с 07.2019. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. Т. 15, № 3, 2022. — 1 файл (10,1 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j23-140.pdf>.