Details

Целью данной работы является исследование автоколебаний, возникающих при прохождении потока жидкости над прямоугольными областями конечных размеров. Численное моделирование проводилось на персональном компьютере с использованием программного пакета FLOS, разработанного на кафедре ГГТ СПбПУ. В процессе исследования выполнены следующие задачи: 1. Проведение методических расчётов по исследованию влияния шага по времени и числа итераций. 2. Качественный анализ течения жидкости над открытой каверной. 3. Параметрическое исследование влияния глубины каверны на автоколебания при фиксированных значениях длины полости, толщины потери импульса и числа Рейнольдса, построенного по длине каверны. 4. Анализ влияния толщины пограничного слоя набегающего потока на автоколебания при значениях глубины полости, соответствующих режиму сдвигового слоя и следа. В ходе методических расчётов определены значения шагов по времени и число итераций, обеспечивающие малые вычислительные затраты при сохранении точности решения. Анализ течения жидкости над каверной продемонстрировал наличие двух режимов обтекания: сдвигового слоя и следа. Обнаружено, что отношение длины к глубине определяет переход между двумя режимами течений. Увеличение толщины потери импульса приводит к исчезновению автоколебаний.

The purpose of this work is to study the self-oscillations that occur when a liquid flow passes over rectangular areas of finite dimensions. Numerical simulation was carried out on a personal computer using the FLOS software package developed at the Department of Fluid Dynamics of SPbPU. During the research, the following tasks were performed: 1. Conducting methodological calculations to study the effect of the time step and the number of iterations. 2. Qualitative analysis of fluid flow over an open cavity. 3. Parametric study of the effect of cavity depth on self-oscillations at fixed values of cavity width, momentum thickness and Reynolds number based on the length of the cavity. 4. Analysis of the effect of the thickness of the boundary layer of the incoming flow on self-oscillations at values of the cavity depth corresponding to the regime of the shear layer and trace. During methodological calculations, the values of time steps and the number of iterations were determined, ensuring low computational costs while maintaining the accuracy of the solution. The analysis of the fluid flow over the cavity demonstrated the presence of two flow modes: a shear layer and a trace. It is found that the ratio of length to depth determines the transition between the two flow modes. An increase of momentum thickness leads to the disappearance of self-oscillations.