Моделирование турбулентных течений. Белов И.А - 45 стр.

                                                                             45

а также от градиента турбулентной вязкости. При удалении от стенки модель пред-
сказывает не распадающуюся турбулентную вязкость в невозмущенном потоке.
    Опыт эксплуатации модели SA показал, что ее реальные возможности заметно
шире, чем предполагалось при ее создании. Более того, после введения в нее по-
правок на кривизну линий тока и вращение, границы ее применимости модели за-
метно расширились.
    В табл. 5.1 сведены результаты отклонений рассчитанных с помощью SA и из-
меренных коэффициентов трения в эталонных градиентных течениях.

                                                                   Таблица 5.1

   Градиент давления              Течения              Спалларт-Аллмарес
     Отрицательный         1400, 1300, 2700, 6300             1.4%
  Малый положительный      1100, 2100, 2500, 4800             9.9%
Умеренный положительный    2400, 2600, 3300, 4500            11.0%
 Сильный положительный       0141, 1200, 4400                 7.2%
        В целом                      -                        7.4%

Обнаружено, что предсказанный с помощью SA коэффициент трения так же близко
соответствует измеренным величинам, как и алгебраическая модель Болдуина-
Ломакса.
    Известно, что задача об обтекании обращенной назад ступеньки является весь-
ма популярным тестом для анализа моделей турбулентности. На рис.19 показана
схема одного из экспериментов, выполненных Драйвером и Сигмюллером (1985).
Важным свойством рассматриваемого типа течения является то, что точка отрыва
оказывается фиксированной в острой кромке ступенчатого канала. Гораздо сложнее
прогнозировать течения с априори неизвестной точкой отрыва.
    На рис. 20 сравниваются расчетные и измеренные коэффициенты трения вдоль
нижней стенки канала при нулевом отклонении верхней стенки от направления пото-
ка. Модель SA предсказывает длину отрывной зоны, измеренную в долях высоты
ступеньки, равной 6.1. Он лишь на 2% отличается от экспериментальной величины
6.2H. При угле отклонения 6о модель предсказывает длину циркуляционной зоны в
8.6H, что на 6% отличается от измеренной величины 8.1H.




                                      Рис.19