Кафедра физики неравновесных процессов ФФ НГУ. Научный руководитель: профессор Кемал Ханъялич, НГУ.

• Часть 1. Классическая задача обтекания цилиндра при Re=3,9×103 и Re=1,4×105. Моделирование турбулентных течений.
• Часть 2. Контроль турбулентного течения ротационными колебаниями при Re=1,4×105.
• Часть 3. Влияние стенок на изученное течение при Re=3,75×103.

nsu_evpalkin_201609.pdf

«Все они показывают Q-критерий при числе Re=1.4×10^5, что является индикатором вихревых структур в потоке, цвет соответствует продольной скорости жидкости.

1. Первый относится к LES методу - сигнал выглядит зашумленным, т.к. метод улавливает почти весь спектр турбулентности, а значит и мелкие структуры. Считается точным методом и при измельчении сетки он стремится к точному решению (DNS).
2. Второй относится к URANS RSM JH методу, у него требования к сетке на порядок ниже по сравнению с методом LES. Но за это приходится платить моделируя, а не разрешая турбулентные структуры как LES выше. Моделей огромное множество, некоторые из них сделаны для специальных задач (например сверх-звуковые течения газа или закрученные струи), но есть и класс «универсальных». Самый распространенный класс среди универсальных моделей это т.н. модели первого порядка замыкания, когда все неизвестные вторые момент в уравнениях аппроксимируются согласно градиентной гипотезе Бусинесска + принимаются некоторые предположения относительно других турбулентных характеристик, например, диссипации. Модели первого порядка не могут достойно описать это течение. В данном видео реализована модель замыкания второго порядка точности, она намного сложнее, но и чувствительнее изменению масштабов турбулентности. Т.е. упрощение сетки приводит к усложнению модели, однако такого требование индустрии.
3. Третий мультик относится к вращательному колебанию цилиндра - стрелка жестко закреплена в цилиндр и служит индикатором вращения. Оказывается, в таком режиме сопротивление, которое цилиндр оказывает потоку, падает примерно 5.5 раз.»