RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическое моделирование // Архив

Матем. моделирование, 2024, том 36, номер 1, страницы 141–157 (Mi mm4526)

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


 Англоязычная версия: Mathematical Models and Computer Simulations, 2024, 16:3, 419–430


© МИАН, 2024