Details

Работа посвящена внедрению в программный комплекс SINF/Flag- S возможности расчёта развитых течений со стабилизированным теплообменом при условии заданной плотности теплового потока на стенках и реализации подсеточной модели WALE вихреразрешающего метода LES с последующим проведением кросс-верификационных расчётов. Сравнительные расчёты выполнялись с использованием конечно-объёмного «неструктурированного» программного кода SINF/Flag- S и коммерческого кода ANSYS Fluent на ряде задач с внутренним, пространственно-периодическим ламинарным и турбулентным течением. С использованием расширенной автором версии кода проведены кросс-верификационные расчёты на задаче о развитом течении и теплообмене в прямых трубах различного сечения и в витой трубе овального сечения, которые показали хорошее согласование результатов SINF/Flag- S и ANSYS Fluent. Для реализованной модели WALE проведены расчёты подсеточной вязкости на аналитически заданном поле скорости, которые показали правильность программной реализации. Проведена калибровка константы модели на задаче о вырождении однородной изотропной турбулентности. С применением двух кодов проведены сопоставительные расчёты турбулентного истечения затопленных струй в пространство между двумя параллельными стенками из ряда отверстий квадратного сечения, расположенных периодически.

The work is devoted to the introduction into the SINF/Flag-S software package of the possibility of calculating fully developed flows with stabilized heat transfer under the condition of a given heat flux on the walls and the implementation of the WALE subgrid model of the LES method with subsequent cross-verification calculations. The calculations were performed using the finite-volume “unstructured” SINF/Flag-S program code and the commercial code ANSYS Fluent on a number of problems with internal, spatially periodic laminar and turbulent flow. Using the version of the code extended by the author, cross-verification calculations were carried out on the problem of fully developed flow and heat transfer in straight pipes of various cross-sections and in a twisted pipe of an oval cross-section, which showed good agreement between the results of SINF/Flag-S and ANSYS Fluent. For the implemented WALE model, subgrid viscosity calculations were performed on an analytically specified velocity field, which showed the correctness of the software implementation. The calibration of the model constant was carried out on the problem of the degeneration of homogeneous isotropic turbulence. Using two codes, comparative calculations of the turbulent outflow of submerged jets into the space between two parallel walls from a series of square-section holes located periodically were performed.