дарья михална / Tur4
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Ɉɛɡɨɪ ɦɟɬɨɞɨɜ ɪ ɫɱɟɬ
ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɵɯ ɬɟɱɟɧɢɣ
Ɉɞɢɧ ɢɡ ɜɨɡɦɨɠɧɵɯ ɫɩɨɫɨɛɨɜ ɤɥɚɫɫɢɮɢɤɚɰɢɢ ɦɟɬɨɞɨɜ ɪɚɫɱɟɬɚ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɵɯ ɬɟɱɟɧɢɣ ɛɚɡɢɪɭɟɬɫɹ ɧɚ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɢ “ɬɨɱɧɨ”
ɪɚɡɪɟɲɚɟɦɨɣ ɢ ɦɨɞɟɥɢɪɭɟɦɨɣ ɱɚɫɬɟɣ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɩɟɤɬɪɚ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɨɫɬɢ
ɉɪɹɦɨɟ ɱɢɫɥɟɧɧɨɟ ɦɨɞɟɥɢɪɨɜ ɧɢɟ (DNS)
Ɋɟɲɟɧɢɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɇɚɜɶɟ-ɋɬɨɤɫɚ ɧɚ ɫɟɬɤɟ ɫ ɲɚɝɚɦɢ (ɜɤɥɸɱɚɹ ɲɚɝ ɩɨ ɜɪɟɦɟɧɢ) ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɦɚɥɵɦɢ ɞɥɹ ɬɨɱɧɨɝɨ ɪɚɡɪɟɲɟɧɢɹ
ɜɫɟɯ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɵɯ ɜɢɯɪɟɣ
ɒɚɝ ɫɟɬɤɢ ɞɨɥɠɟɧ ɛɵɬɶ ɩɨɪɹɞɤɚ ɤɨɥɦɨɝɨɪɨɜɫɤɨɝɨ ɦɚɫɲɬɚɛɚ
Kk Q3
H 14
ȼɵɱɢɫɥɢɬɟɥɶɧɵɟ ɡɚɬɪɚɬɵ ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɵ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɭ ɭɡɥɨɜ ɜ ɤɚɠɞɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɢ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɭ ɲɚɝɨɜ ɩɨ ɜɪɟɦɟɧɢ
Ɂɚɬɪɚɬɵ ~Șk-4~ -3 ~ RE3
ɋɟɝɨɞɧɹ DNS ɩɪɢɦɟɧɢɦ ɬɨɥɶɤɨ ɩɪɢ ɜɟɫɶɦɚ ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɧɵɯ ɱɢɫɥɚɯ
Ɋɟɣɧɨɥɶɞɫɚ
ɉɪɢɦɟɪ DNS
ɍɫɬɚɧɨɜɢɜɲɟɟɫɹ ɬɟɱɟɧɢɟ ɜ ɩɥɨɫɤɨɦ ɤɚɧɚɥɟ (HOYAS, JIMENEZ, 2005)
•RE=UmaxH/Ȟ=105
•Ɋɚɫɱɟɬɧɚɹ ɨɛɥɚɫɬɶ
¾4ʌH X H X 1.5ʌH
•Ɋɚɫɱɟɬɧɚɹ ɫɟɬɤɚ
¾6144 X 633 X 4608 § 18 ɦɢɥɥɢɚɪɞɨɜ !!!
•ɒɚɝ ɫɟɬɤɢ
¾1Ș-1.8Ș Q 3
1
4 )(K H
•ȼɵɱɢɫɥɢɬɟɥɶɧɵɟ ɡɚɬɪɚɬɵ
¾4 ɦɟɫɹɰɚ ɧɚ 2048 ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚɯ
ɫɭɩɟɪɤɨɦɩɶɸɬɟɪɧɵɣ ɰɟɧɬɪ Ȼɚɪɫɟɥɨɧɵ
•Ɉɛɴɟɦ «ɫɵɪɵɯ» ɞɚɧɧɵɯ
¾25 Ɍɛ
Ɇɟɬɨɞ ɦɨɞɟɥɢɪɨɜ ɧɢɹ ɤɪɭɩɧɵɯ ɜɢɯɪɟɣ
Large Eddy Simulation (LES)
Ʉɪɭɩɧɵɟ ɜɢɯɪɢ ɩɨɥɭɱɚɸɬ ɷɧɟɪɝɢɸ ɨɬ ɨɫɪɟɞɧɟɧɧɨɝɨ ɩɨɬɨɤɚ
ɋɬɪɭɤɬɭɪɚ ɤɪɭɩɧɵɯ ɜɢɯɪɟɣ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɦɨɝɨ ɬɟɱɟɧɢɹ
Ɇɟɥɤɢɟ ɜɢɯɪɢ ɩɨɥɭɱɚɸɬ ɷɧɟɪɝɢɸ ɱɟɪɟɡ ɤɚɫɤɚɞɧɵɣ ɩɟɪɟɧɨɫ
ɂɯ ɫɬɪɭɤɬɭɪɚ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɛɨɥɟɟ ɭɧɢɜɟɪɫɚɥɶɧɚ
Ɇɨɞɟɥɢɪɨɜɚɧɢɟ ɦɟɥɤɢɯ ɜɢɯɪɟɣ ɝɨɪɚɡɞɨ ɛɨɥɟɟ ɩɟɪɫɩɟɤɬɢɜɧɨ,
ɱɟɦ ɦɨɞɟɥɢɪɨɜɚɧɢɟ ɤɪɭɩɧɵɯ
ɉɪɨɰɟɞɭɪ ɮɢɥɶɬɪ ɰɢɢ
•ɉɪɨɰɟɞɭɪɚ ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɨɬɞɟɥɢɬɶ «ɤɪɭɩɧɵɟ» ɜɢɯɪɢ ɨɬ «ɦɟɥɤɢɯ»
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f (r,t) ³G(r,r ) f (r ,t)dr |
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•ɉɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɩɪɨɰɟɞɭɪɵ ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ ɤ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɦ ɇɚɜɶɟ-
ɋɬɨɤɫɚ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɩɨɥɭɱɟɧɢɸ ɬɚɤ ɧɚɡɵɜɚɟɦɵɯ ɨɬɮɢɥɶɬɪɨɜɚɧɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ
•Ɉɬɮɢɥɶɬɪɨɜɚɧɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɡɚɦɵɤɚɸɬɫɹ ɩɪɢ ɩɨɦɨɳɢ «ɩɨɞɫɟɬɨɱɧɨɣ» ɦɨɞɟɥɢ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɨɫɬɢ
Ɇɨɞɟɥɢɪɭɸɬɫɹ ɜɢɯɪɢ,
ɪɚɡɦɟɪ ɤɨɬɨɪɵɯ ɦɟɧɶɲɟ ɪɚɡɦɟɪɚ ɮɢɥɶɬɪɚ ǻ
Ɋɚɡɦɟɪ ɮɢɥɶɬɪɚ ǻ ɜ ɹɜɧɨɦ ɜɢɞɟ ɜɯɨɞɢɬ ɜ ɦɨɞɟɥɶ
ɉɪ ɤɬɢɱɟɫɤ ɹ ɪɟ ɥɢɡ ɰɢɹ LES
Ɂɚɱɚɫɬɭɸ ɧɚ ɩɪɚɤɬɢɤɟ ɧɟ ɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɹɜɧɵɦɢ ɮɢɥɶɬɪɚɦɢ, ɚ
ɪɨɥɶ ɮɢɥɶɬɪɚ ɢɝɪɚɟɬ ɪɚɡɦɟɪ ɹɱɟɣɤɢ ɫɟɬɤɢ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ ' |
3 V ) |
•ɉɨɞɫɟɬɨɱɧɚɹ ɦɨɞɟɥɶ ɫɨɞɟɪɠɢɬ ɜ ɹɜɧɨɦ ɜɢɞɟ ɪɚɡɦɟɪ ɹɱɟɣɤɢ ɫɟɬɤɢ
•ȼɢɯɪɢ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɦɟɧɶɲɟ ɪɚɡɦɟɪɚ ɹɱɟɣɤɢ ɫɟɬɤɢ ɟɫɬɟɫɬɜɟɧɧɵɦ
ɨɛɪɚɡɨɦ ɨɬɮɢɥɶɬɪɨɜɵɜɚɸɬɫɹ
•Ⱦɥɹ ɬɨɱɧɨɝɨ ɪɚɡɪɟɲɟɧɢɹ ɜɢɯɪɟɣ, ɧɟɧɚɦɧɨɝɨ ɩɪɟɜɨɫɯɨɞɹɳɢɯ ɪɚɡɦɟɪ ɹɱɟɣɤɢ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ ɫɨɜɪɟɦɟɧɧɵɯ
ɧɢɡɤɨɞɢɫɫɢɩɚɬɢɜɧɵɯ ɫɯɟɦ
ɋɜɨɣɫɬɜ LES
•ɉɪɢ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɢ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɦɟɥɤɢɯ ɫɟɬɨɤ ɢ ɯɨɪɨɲɢɯ ɫɯɟɦ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ ɨɱɟɧɶ ɜɵɫɨɤɭɸ ɬɨɱɧɨɫɬɶ
•Ɍɪɟɛɭɟɬ ɪɟɲɟɧɢɹ ɬɪɟɯɦɟɪɧɵɯ ɧɟɫɬɚɰɢɨɧɚɪɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɇɚɜɶɟ-ɋɬɨɤɫɚ ɧɚ ɩɨɞɪɨɛɧɵɯ ɫɟɬɤɚɯ
ɂɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ LES ɫɨɩɪɹɠɟɧɨ ɫɨ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɵɦɢ ɡɚɬɪɚɬɚɦɢ
ɉɪɢ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɢɢ ɤ ɫɬɟɧɤɟ |
ȼɨɡɪɚɫɬɚɸɬ |
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ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɣ ɪɚɡɦɟɪ ɜɢɯɪɟɣ |
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ɬɪɟɛɨɜɚɧɢɹ ɤ ɫɟɬɤɟ |
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ȼɵɱɢɫɥɢɬɟɥɶɧɵɟ ɡɚɬɪɚɬɵ ɨɫɨɛɟɧɧɨ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵ ɜ ɨɤɪɟɫɬɧɨɫɬɢ ɫɬɟɧɤɢ
Ɉɫɪɟɞɧɟɧɧɵɟ ɩɨ Ɋɟɣɧɨɥɶɞɫɭ ɭɪ ɜɧɟɧɢɹ ɇ ɜɶɟ-ɋɬɨɤɫ (RANS)
• ɂɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ ɩɪɨɰɟɞɭɪɵ ɨɫɪɟɞɧɟɧɢɹ ɩɨ Ɋɟɣɧɨɥɶɞɫɭ
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• ɉɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɨɫɪɟɞɧɟɧɢɹ ɩɨ Ɋɟɣɧɨɥɶɞɫɭ ɤ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɦ ɇɚɜɶɟ- ɋɬɨɤɫɚ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɩɨɥɭɱɟɧɢɸ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ Ɋɟɣɧɨɥɶɞɫɚ, ɤɨɬɨɪɵɟ
ɧɟ ɡɚɦɤɧɭɬɵ
• Ɂɚɦɵɤɚɧɢɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ Ɋɟɣɧɨɥɶɞɫɚ (ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ WTij Uuicucj ) ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɫɹ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ
ɩɨɥɭɷɦɩɢɪɢɱɟɫɤɢɯ ɦɨɞɟɥɟɣ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɨɫɬɢ
ȼ RANS ɜɫɟ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɵɟ ɜɢɯɪɢ ɦɨɞɟɥɢɪɭɸɬɫɹ
Ƚɢɩɨɬɟɡ Ȼɭɫɫɢɧɟɫɤ
•Ȼɭɫɫɢɧɟɫɤ (1877) ɩɪɟɞɥɨɠɢɥ ɜɜɟɫɬɢ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɭɸ (ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɭɸ)
ɜɹɡɤɨɫɬɶ
•Ȼɨɥɶɲɢɧɫɬɜɨ ɦɨɞɟɥɟɣ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɨɫɬɢ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɨɛɨɛɳɟɧɧɭɸ ɝɢɩɨɬɟɡɭ Ȼɭɫɫɢɧɟɫɤɚ
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¾Ʌɢɧɟɣɧɚɹ ɫɜɹɡɶ ɦɟɠɞɭ ɬɟɧɡɨɪɨɦ Ɋɟɣɧɨɥɶɞɫɨɜɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ ɢ ɬɟɧɡɨɪɨɦ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɣ
¾Ⱥɧɚɥɨɝ ɪɟɨɥɨɝɢɱɟɫɤɨɝɨ ɡɚɤɨɧɚ ɇɶɸɬɨɧɚ ɞɥɹ ɦɨɥɟɤɭɥɹɪɧɨɣ ɜɹɡɤɨɫɬɢ
•Ⱦɨɫɬɨɢɧɫɬɜɚ
¾ɂɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ ɝɢɩɨɬɟɡɵ Ȼɭɫɫɢɧɟɫɤɚ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɫɨɤɪɚɬɢɬɶ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦɵɯ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɦɨɞɟɥɢɪɨɜɚɧɢɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ ɫ 6 ɞɨ 1.
•ɇɟɞɨɫɬɚɬɤɢ
¾ȼ ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɝɢɩɨɬɟɡɚ Ȼɭɫɫɢɧɟɫɤɚ ɧɟɫɩɪɚɜɟɞɥɢɜɚ ɢ ɟɟ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɩɨɥɭɱɟɧɢɸ ɤɚɱɟɫɬɜɟɧɧɨ ɧɟɜɟɪɧɨɝɨ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɚ
ɉɨɥɭɷɦɩɢɪɢɱɟɫɤɢɟ ɦɨɞɟɥɢ ɬɭɪɛɭɥɟɧɬɧɨɫɬɢ
•Ɇɨɞɟɥɢ, ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɳɢɟ ɝɢɩɨɬɟɡɭ Ȼɭɫɫɢɧɟɫɤɚ (ɥɢɧɟɣɧɵɟ ɦɨɞɟɥɢ, EVM).
Ɉɛɵɱɧɨ ɤɥɚɫɫɢɮɢɰɢɪɭɸɬɫɹ ɩɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɭ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɩɟɪɟɧɨɫɚ
¾Ⱥɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɢɟ ɦɨɞɟɥɢ
¾Ɇɨɞɟɥɢ ɫ ɨɞɧɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ
ɦɨɞɟɥɶ ɋɩɚɥɚɪɬɚ-Ⱥɥɥɦɚɪɟɫɚ SA ɦɨɞɟɥɶ ɋɟɤɭɧɞɨɜɚ Ȟt-92
¾Ɇɨɞɟɥɢ ɫ ɞɜɭɦɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɦɢ Ɇɨɞɟɥɢ ɬɢɩɚ k-
Ɇɨɞɟɥɢ ɬɢɩɚ k-Ȧ
Ɇɨɞɟɥɶ Ɇɟɧɬɟɪɚ SST
¾…..
•Ɇɨɞɟɥɢ ɪɟɣɧɨɥɶɞɫɨɜɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ (ɧɟɥɢɧɟɣɧɵɟ ɦɨɞɟɥɢ)
¾Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɦɨɞɟɥɢ ɪɟɣɧɨɥɶɞɫɨɜɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ (DRSM)
¾Ⱥɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɢɟ ɦɨɞɟɥɢ ɪɟɣɧɨɥɶɞɫɨɜɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ (ARSM)
¾əɜɧɵɟ ɚɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɢɟ ɦɨɞɟɥɢ ɪɟɣɧɨɥɶɞɫɨɜɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ (EARSM) ɇɟɥɢɧɟɣɧɵɟ ɦɨɞɟɥɢ (NLM)