Аннотация:
Выполнено численное моделирование возникающего при разрушении плотины течения воды над горизонтальным сухим дном. Модифицированы и верифицированы вычислительные технологии, включающие методы определения положения поверхности раздела и континуальную модель силы поверхностного натяжения, реализованные в коде PIFI, а также программный пакет OpenFOAM с решателем interFoam и различными версиями двухпараметрической ($k{-}\varepsilon$)-модели с корректировками, выполненными с учетом поведения течений в областях с малыми числами Рейнольдса. Проведен анализ полученных в расчетах интегральных характеристик потока, возникающего при разрушении плотины, и выполнено их сравнение с данными измерений. Показано, что учет поверхностного натяжения и использование адекватной модели турбулентности приводят к торможению движения воды и, следовательно, к уменьшению скорости фронта волны, вследствие чего результаты проведенных вычислений и лабораторных экспериментов лучше согласуются.
Ключевые слова:течение при разрушении плотины, столб воды, фронт волны, свободная поверхность, объемная фракция, поверхностное натяжение, модели турбулентности, вычислительная гидроаэродинамика.
УДК:
532.592
Поступила в редакцию: 23.12.2019 Исправленный вариант: 27.07.2020 Принята в печать: 31.08.2020