Комплексний метод визначення характеристик турбулентних зсувних течій на основі суперпозиції технологій Рейнольда та великих вихорів

Abstract

Основна наукова новизна роботи полягає в створенні нової методології побудови гібридних алгебраїчно-диференціальних моделей турбулентності та розробці комплексного розрахункового методу на її основі, що дозволило отримати принципово нові, вагомі та значимі результати фундаментального рівня, а саме: - У нелінійній постановці вперше побудовані математичні моделі турбулентного пристінного руху, що забезпечують можливість досліджень спільного впливу кількох різних за фізичним механізмом факторів впливу на структуру течії завдяки локальному принципу їх застосування. - У дослідженні вперше запропоновано побудову гібридної моделі, що об’єднує дві різнотипні моделі: алгебраїчну та диференціальну. Модель відповідає зонному підходу, локалізуючи дію алгебраїчної складової внутрішньою областю, а диференціальної – зовнішньою. Такий підхід, забезпечуючи її складовим зазначені переваги локального використання, також ефективно гальмує і їхні локальні недоліки, а саме неспроможність врахування нелокальності структури турбулентності зовнішньої області алгебраїчною моделлю та фізичну необґрунтованість k −ε моделі біля стінки. У якості принципу об’єднання застосовано добре апробовану раніше асимптотику гіперболічного тангенса. - На основі побудованих математичних моделей уперше виконані теоретичні дослідження одночасного впливу ряду методів керування турбулентним вихроутворенням в примежових шарах та пристінних струменях у широкому діапазоні геометричних та режимних параметрів. - Розроблена ефективна числова методологія розрахунку властивостей пристінних турбулентних течій, що дозволяє отримати детальну інформацію про їх вихрову структуру, а також розвинені відповідні ефективні паралельні алгоритми її реалізації.