Моделирование течений в трубах

Во многих технических устройствах реализуются течения в трубах и каналах, которые осуществляются за счет создания перепада давления вдоль оси канала, что требует затрат энергии. Для оценки этих затрат необходимо знание коэффициентов сопротивления, которые зависят от режима течения и шероховатости обтекаемых поверхностей. В работе использована $f$-модель турбулентности, позволяющая выполнять расчеты течений в трубах и каналах, в том числе и с шероховатыми стенками, как при больших, так и при малых числах Рейнольдса. Это позволило представить первые интегралы для профиля скорости и меры турбулентности в виде трансцендентных уравнений, таким образом рассматриваемая задача была сведена к решению системы алгебраических уравнений по методу Ньютона. Проведено сравнение рассчитанных по $f$-модели профилей скорости и коэффициентов сопротивления с результатами, полученными на основании альтернативных подходов, и экспериментальными данными Прандтля—Никурадзе.