Сравнительный анализ алгебраических моделей ламинарно-турбулентного перехода
А. С. Стабников,
А. В. Гарбарук,
А. А. Матюшенко Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Аннотация:
Представлены результаты всестороннего тестирования четырех недавно предложенных алгебраических моделей ламинарно-турбулентного перехода (ЛТП), которые существенно превосходят дифференциальные модели ЛТП по экономичности, потенциально не уступая им по точности. Выбранные для оценки модели SST KD, SST k
$\gamma$, SST alg-
$\gamma$ и SA BCM были реализованы в академическом коде NTS и верифицированы путем сравнения полученных результатов с опубликованными результатами авторов моделей. Базу для тестирования моделей путем сравнения результатов расчетов с экспериментом составили пограничные слои при отсутствии и наличии градиента давления и различных уровнях турбулентности набегающего потока, четыре крыловых профиля, при обтекании которых реализуются различные сценарии ЛТП, и тандем крыловых профилей. Обнаружено, что при использовании моделей SA BCM и SST k
$\gamma$ при низких уровнях турбулентности положение перехода может зависеть от начального приближения, что не позволяет рекомендовать их для использования в инженерных приложениях. Наилучшие результаты, сравнимые по точности с результатами дифференциальных моделей, получены с использованием модели SST alg-
$\gamma$.
Ключевые слова:
ламинарно-турбулентный переход, уравнения Рейнольдса, модели турбулентности, пограничный слой, степень турбулентности, градиент давления.
Поступила в редакцию: 12.07.2023
Исправленный вариант: 12.07.2023
Принята в печать: 16.10.2023
DOI:
10.20948/mm-2024-01-09