Сравнение возможностей дифференциальных моделей турбулентности с одним и двумя уравнениями при расчете течений с отрывом и присоединением в канале с прямым уступом

Проведено сравнительное численное исследование возможностей трех недавно предложенных дифференциальных моделей турбулентности с одним [1–3] и с двумя [4] уравнениями при расчете течений с отрывом и присоединением потока. В предыдущей работе [1] такое сравнение было выполнено для течений в каналах с обратным уступом, а в данной работе – для течения в канале с прямым уступом (с внезапным сужением). В отличие от рассмотренного ранее данное течение включает две зоны рециркуляции, одна из которых имеет нефиксированную точку отрыва, что значительно усложняет адекватное описание потока и предъявляет более жесткие требования к модели турбулентности. На основе детального сравнения полученных результатов расчетов с экспериментальными данными [5], а также с результатами расчетов, полученными в рамках одной из версий $k$–$\varepsilon$-модели турбулентности, показано, что, как и при расчете течений в каналах с обратным уступом, модели турбулентности с одним уравнением [2, 3] обладают существенными преимуществами перед $k$–$\varepsilon$-моделью как с точки зрения вычислительной эффективности, так и с точки зрения точности.