Численное моделирование автоколебательных вентиляционных течений

• Автор: Денисихина, Дарья Михайловна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ПОДХОДОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ, ИСПОЛЬЗОВАВШИЕСЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАСЧЕТОВ
2.1. Моделирование турбулентности
2.1.1. Уравнения Рейнольдса и модели турбулентности для несжимаемой жидкости
2.1.1.1. Стандартная высокорейнольдсовая к — s модель турбулентности
2.1.1.2. Модель турбулентности Ментера M-SST
2.1.1.3. Модель турбулентности « vt -92»
2.1.1.4. Квадратичная к — £ модель турбулентности
2.1.2. Метод моделирования крупных вихрей (LES)
2.2. Вычислительные алгоритмы
3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ ПРИ ИСТЕЧЕНИИ СТРУИ В ПРЯМОУГОЛЬНУЮ ПОЛОСТЬ
3.1. Истечение воздушной струи в полость, заполненную воздухом
3.1.1. Постановка задачи и описание проведенных расчетов
3.1.2. Расчетные сетки и вычислительные алгоритмы
3.1.3. Анализ результатов расчетов
3.2. Истечение воздушной струи в полость, заполненную инородным газом

3.2.1. Введение
3.2.2. Постановка задачи и описание проведенных расчетов
3.2.3. Расчетные сетки и вычислительные алгоритмы
3.2.4. Обсуждение результатов расчетов
4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ, СОЗДАВАЕМЫХ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
4.1. Оценка возможности применения URANS для расчета динамических воздухораспределителей
4.1.1. Введение
4.1.2. Описание расчетов и постановка задачи
4.1.3. Расчетные сетки и вычислительные алгоритмы
4.1.4. Обсуждение результатов расчетов
4.2. Численное моделирование работы системы охлаждения хлеба, основанной на использовании «динамических» воздухораспределителей 11G
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

Усовершенствование систем вентиляции и кондиционирования жилых и производственных помещений и общественных зданий различного назначения (стадионов, концертных залов), транспортных средств (автомобилей, железнодорожных вагонов, самолетов), обитаемых космических и подводных объектов, а также оптимизация сходных с ними систем охлаждения, используемых в самых различных технологических процессах, является в настоящее время исключительно важной задачей. Это связано, прежде всего, с необходимостью сокращения энергорссурсов, расходуемых на работу таких систем, а также с постоянным ужесточением санитарно-гигиенических норм и требований к климатическому комфорту в обитаемых помещениях.
Несмотря на характерное для последних лет исключительно быстрое развитие вычислительной техники и методов численного моделирования самых различных физических процессов и явлений, проектирование систем вентиляции и кондиционирования до сравнительно недавнего времени базировалось на так называемых «инженерных» методах расчета, использование которых зачастую предписывается соответствующими отраслевыми нормативами. Хорошо известно, однако, что применимость таких методов ограничена типовыми объектами, для которых накоплен достаточно большой объем экспериментальных данных, необходимых для «калибровки» эмпи-

Величины с волной, входящие в выражение для Cjt, рассчитываются по формулам
S = -V2S--S (2.25)

Ü = —V2Ü ■ -Cl* (2.26)

где fit - турбулентная вязкость, а эмпирические константы модели определяются следующим образом:
А0 = 0.667, Ai = 1.25, Ао = 1.0, Л3 - 0.9,
CNLi = 0.75, CNL2 = 3.75 C,vi3 = 4.75, (2.27)
Cnl6 — 1000, Cjvx7 — 1.0.
2.1.2. Метод моделирования крупных вихрей (LES)
Как уже отмечалось в Главе 1, уравнения, лежащие в основе данного метода могут быть получены путем применения к уравнениям Навье-Стокса процедуры фильтрации (1.1). Полученные таким образом уравнения формально имеют вид аналогичный уравнениям Рейнольдса (2.1). Однако смысл переменных, входящих в уравнения RANS и LES, совершенно различен, так как в первом случае под ними подразумеваются осредненные по времени, а во втором -отфильтрованные значения актуальных характеристик потока (скорости и давления). В соответствии с этим меняется и смысл тензора турбулентных напряжений, который в рамках LES превращается в тензор "подсеточных"(определяемых турбулентными структурами с размерами меньшими характерного размера фильтра или ячеек сетки) напряжений:
TLES = -(pvv- pvv)
(2.28)