Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Расчётный подход к моделированию турбулентного течения в кольцевой области между вращающимися цилиндрами
Авторы Мочалин Е. В., д.т.н., проф.
Юрьев С. А., асс.
Раздел Материалы конференции
Год 2014 Выпуск 43 Страницы 122 - 127
УДК 536.252:532.527.2
Аннотация Рассмотрены основные подходы к численному моделированию турбулентных течений в кольцевой области между вращающимися цилиндрами (течения Куэтта-Тейлора). Получены расчётные результаты, коррелирующие с известными экспериментальными результатами. На основе сравнительного анализа предложена наиболее подходящая дифференциальная модель турбулентности для расчёта сопряженных задач гидродинамики и теплообмена в потоке Куэтта-Тейлора.
Реферат Цель. Сравнительное тестирование наиболее перспективных для исследования потока снаружи вращающегося проницаемого цилиндра дифференциальных моделей турбулентности и сопоставление результатов расчета с известными экспериментальными данными.
Методика. Численное моделирование неизотермического течение Куэтта-Тейлора между непроницаемыми цилиндрами в осесимметричной формулировке. Сопоставлены результаты расчёта с применением двух моделей турбулентности (SST модель Ментера и модель переноса напряжений Рейнольдса (RSM)) с известными экспериментальными данными.
Результаты. Обоснован выбор модели турбулентности для численного анализа течения Куэтта-Тейлора. Показано приемущество RSM модели при расчете профилей скорости вблизи стенки вращающегося цилиндра, профилей температуры по всему сечению кольцевой области и интегрального коэффициента теплоотдачи.
Научная новизна. Научная новизна заключается в верификации расчетного подхода к численному моделирования турбулентных течений в зазоре между вращающимися цилиндрами (течения Куэтта-Тейлора).
Практическая значимость. Полученный результат обеспечивает адекватный расчет гидродинамических и тепловых процессов во вращающихся системах, которые широко распространены в технике.
Ключевые слова численное моделирование, модели турбулентности, течение Куэтта-Тейлора.
Полный текст