Details

Title: Исследование автоколебаний пары приточных струй в вентилируемой камере прямоугольного сечения: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 03.03.01 «Прикладные математика и физика» ; образовательная программа 03.03.01_01 «Математические модели и вычислительные технологии в гидроаэродинамике и теплофизике»
Creators: Бабинцева Анастасия Андреевна
Scientific adviser: Засимова Марина Александровна
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Физико-механический институт
Imprint: Санкт-Петербург, 2024
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: вентилируемая полость; автоколебания струи; пара приточных струй; URANS подход; ventilation cavity; self-oscilations; self-oscillating twin jets; URANS modeling
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 03.03.01
Speciality group (FGOS): 030000 - Физика и астрономия
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2024/vr/vr24-2176
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Additionally: New arrival
Record key: ru\spstu\vkr\30052

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Работа посвящена исследованию структуры течения в ограниченной прямоугольной камеры (полости) с размерами 250х585х40 мм3 в которую подается одна или две струи. Струи подаются из одной или двух параллельных труб квадратного 14х14 мм2 сечения или из одной трубы прямоугольного 28х14 мм2 поперечного сечения. Длина трубы задана равной 95 мм. При подаче двух струй в полость варьировалось расстояние между трубами S, так, что величина S/d задавалась равной 2, 3, 4, 5. Значение числа Рейнольдса, построенного по входной скорости 1.875 м/с, принималось равным 27 000. Моделирование проведено в пакете ANSYS Fluent 2021. Течение описывалось на основе URANS подхода с использованием k-w SST модели турбулентности. При подаче одиночной струи в полость из трубы квадратного сечения формируются ее автоколебания с частотой 0.16 c-1, что соответствует числу Струхаля Sh = 0.011. Полученные результаты хорошо согласуются с данными расчетов Mosavati R.M. и др. (2020 г.), выполненных для трубы квадратного и круглого сечений, и эксперимента Lawson N.J. (2001 г.), в котором использовалась труба круглого сечения. Показано, что при подаче одиночных струй из труб квадратного и прямоугольного сечений число Струхаля оказывается постоянным, если расход в двух вариантах одинаковый. При задании одинаковой входной скорости число Струхаля для варианта с трубой прямоугольного сечения в 1.2 раза меньше, чем для варианта с трубой квадратного сечения. При подаче пары струй в полость также формируются автоколебания. При S/d =< 4 две струи сливаются в единую струю, значения числа Струхаля изменяются в диапазоне 0.011...0.016. При большем расстоянии между трубами, в том числе при S/d = 4 (для измененных начальных условий), колебания двух струй находятся в противофазе и осуществляются отдельно между боковыми стенками и центральным сечением полости.

The given work is devoted to the study of the flow structure in a narrow cavity with dimensions of 250x585x40 mm3 into which one or twin jets are spreading. The jets are emanating from one or two parallel square (14x14 mm2) or rectangle (28x14 mm2) cross section nozzles. The pipe length is 95 mm. When twin jets are spreading into the cavity, the distance between the pipes S is changing, so that the value of S/d is set to 2, 3, 4, 5. Reynolds number is 27 000 based on inlet velocity 1.875 m/s and diameter (d). Numerical modeling was carried out in the ANSYS Fluent 2021 package. The flow was described on the basis of the URANS approach using the k-w SST turbulence model. When a single jet is emanating into the cavity from a square section pipe, the self-oscillations are formed with a frequency of 0.16 s-1, which corresponds to the Strouhal number Sh = 0.011. The results obtained are in good agreement with the data of calculations by Mosavati R.M. et al. (2020), performed for square and round pipes, and experimental by Lawson N.J. (2001), in which a round pipe was used. It is shown that when single jets are emanating from pipes of square and rectangular cross section nozzles, the Strouhal number turns out to be constant if the flow rate is the same in two variants. When setting the same inlet velocity, the Strouhal number for the variant with a rectangular pipe cross section is 1.2 times less than for the variant with a square pipe section. When twin jets are emanating into the cavity, self-oscillations are also formed. At S/d =< 4, twin jets merge into a single jet, the values of the Strouhal number vary in the range of 0.011...0.016. At a bigger distance between the pipes, including at S/d = 4 (for modified initial conditions), the oscillations of the twin jets are in antiphase and are carried out separately between the side walls and the central section of the cavity.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read
Internet Authorized users SPbPU Read
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 0
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics