Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Математическое моделирование турбулентного перемешивания в сжимаемых средах. Том 2

Покупка
Артикул: 752859.01.99
Доступ онлайн
300 ₽
В корзину
Описаны различные подходы к численному моделированию свободной (без пристеночных слоев) гидродинамической турбулентности, в том числе прямое моделирование, а также моделирование с помощью феноменологических теорий. Рассмотрены основные алгоритмы методики ЭГАК для моделирования двумерных и трехмерных гидродинамических течений с турбулентным перемешиванием. Приводятся результаты расчетов ряда одномерных, двумерных и трехмерных турбулентных течений, полученные с помощью указанной методики. Книга предназначена как для научных сотрудников, занимающихся исследованиями в области турбулентного перемешивания газов и жидкостей, так и для студентов кафедр прикладной математики и механики.
Янилкин, Ю. В. Математическое моделирование турбулентного перемешивания в сжимаемых средах: курс лекций : в 2 т. Том 2 / Ю. В. Янилкин, В. П. Стаценко, В. И. Козлов. - 2-е изд., испр. и доп. - Саров : РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2020. - 407 с. - ISBN 978-5-9515-0458-6. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1230823 (дата обращения: 22.11.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
 
 

 

 

ФГУП «Российский федеральный ядерный центр   
Всероссийский научно-исследовательский институт  
экспериментальной физики» 
 
 
 
 
 
 
 
Ю. В. Янилкин, В. П. Стаценко, В. И. Козлов 
 
 
 
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 
ТУРБУЛЕНТНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ 
В СЖИМАЕМЫХ СРЕДАХ 
 
Том 2 
 
 
Курс лекций 
 
2-е издание,  
исправленное и дополненное 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Саров 
2020 

 
 

 

 

УДК 001.891.573 (075.8) 
ББК  22.19я73 
         Я 62 
 
Рецензенты: 
 
С. Ф. Гаранин, доктор физ.-мат. наук; 
 
В. А. Жмайло, доктор физ.-мат. наук, профессор. 
 
 
Янилкин Ю. В., Стаценко В. П., Козлов В. И. Математическое моделирование турбулентного перемешивания в сжимаемых средах: Курс лекций. В 2 томах. Том 2. 2-е изд., испр. 
и доп. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2020.  
 
ISBN  978-5-9515-0420-3 
Т. 2. – 407 с. : ил. 
ISBN 978-5-9515-0458-6 
 
Описаны различные подходы к численному моделированию свободной (без пристеночных слоев) гидродинамической турбулентности, в том 
числе прямое моделирование, а также моделирование с помощью феноменологических теорий. Рассмотрены основные алгоритмы методики 
ЭГАК для моделирования двумерных и трехмерных гидродинамических 
течений с турбулентным перемешиванием. Приводятся результаты расчетов ряда одномерных, двумерных и трехмерных турбулентных течений, 
полученные с помощью указанной методики. 
Книга предназначена как для научных сотрудников, занимающихся 
исследованиями в области турбулентного перемешивания газов и жидкостей, так и для студентов кафедр прикладной математики и механики. 
 
 
УДК 001.891.573 (075.8) 
ББК  22.19я73 
 
 
 
 
ISBN  978-5-9515-0458-6  (т. 2)               ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2020 
ISBN  978-5-9515-0420-3 

Я 62 

Содержание 
 
Список основных сокращений и обозначений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10 
 
Глава 3. Численное моделирование турбулентного  
                перемешивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . .  12 
 
§ 10. Анализ ЭВМ для расчета задач турбулентности. . . . . . . . . . . . . . 12 
 
§ 11. О возможностях численных исследований турбулентного  
         перемешивания  . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 
     11.1. Условие несжимаемости течения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18 
     11.2. Обработка результатов расчетов по k–ε модели . . . . . . . . . . . . .  20 
     11.3. Обработка результатов прямого 2D и 3D численного  
              моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21 
              11.3.1. Средние гидродинамические величины и их  
                          корреляционные моменты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23 
              11.3.2. Спектральный анализ пульсаций гидродинамических 
                          величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24 
              11.3.3. Фурье-разложение по времени. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 
     11.4. Степень гомогенного смешения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31 
              11.4.1. Определение степени гомогенного смешения при ПЧМ . . . 31 
              11.4.2. Определение степени гомогенного смешения при  
                          использовании моделей турбулентности . . . . . . . . . . . . .  35 
     11.5. Одноточечная функция плотности распределения вероятности  
              массовой концентрации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 
     11.6. О возможности 2D моделирования перемешивания . . . . . . . . . .  37 
     11.7. Задание начальных возмущений при проведении ПЧМ . . . . . . .  37 
 
§ 12. Численное моделирование турбулентного перемешивания  
         в экспериментах Бенджамена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 
     12.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41 
     12.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  44 
              12.2.1. Растровые картины плотности в 2D расчетах . . . . . . .  44 
              12.2.2. Растровые картины плотности в 3D расчетах . . . . . . .  45 
              12.2.3. Геометрические размеры области, содержащей 
6
SF  . . . 48 
              12.2.4. Степень гомогенного смешения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 
     Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49 
 

§ 13. Гравитационное перемешивание на плоской границе раздела 
двух жидкостей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 
     13.1. Перемешивание при постоянном ускорении . . . . . . . . . . . . . . . .  51 
              13.1.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 
              13.1.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 
              13.1.3. Сравнение профилей турбулентных величин  
                          с полуэмпирической теорией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  61 
              13.1.4. Спектр пульсаций скорости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 
     13.2. Влияние разноплотности смешивающихся газов . . . . . . . . . . . . . 65 
              13.2.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 
              13.2.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 
                         13.2.2.1. Интегральные характеристики . . . . . . . . . . . . . . . 65 
                         13.2.2.2. Спектры пульсаций скорости и плотности . . . . .  72 
     13.3. Учет молекулярной вязкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  74 
              13.3.1. Постановка расчетов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  74 
              13.3.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 
              13.3.3. Анализ влияния числа Рейнольдса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 
              13.3.4. Спектр пульсаций скорости и плотности . . . . . . . . . . . .  85 
     13.4. Степень гомогенного смешения и ФПВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  87 
              13.4.1. Степень гомогенного смешения в расчетах . . . . . . . . . . . 88 
              13.4.2. ФПВ объемной концентрации в расчетах . . . . . . . . . . . .  91 
              13.4.3. Решение автомодельной задачи на основе алгебраи- 
                          ческой модели анизотропной турбулентности . . . . . . . . 95 
              13.4.4. Сравнение результатов расчетов с моделью  
                          Стаценко . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  98 
              13.4.5. Обсуждение результатов расчетов и измерений 
                          в опытах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  102 
              13.4.6. Локальная степень гомогенного смешения в расчетах . . . 103 
 
§ 14. Перемешивание при знакопеременном ускорении . . . . . . . . . .  106 
     14.1. Постановка 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  107 
     14.2. Результаты 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  108 
              14.2.1. Координаты зоны перемешивания . . . . . . . . . . . . . . . . .  108 
              14.2.2. Пульсационные характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 
              14.2.3. Профили величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  114 
              14.2.4. Спектры пульсаций скорости и плотности . . . . . . . . . . 116 
     14.3. Сравнение с результатами расчетов по k–ε модели  
              турбулентности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 
     14.4. Анализ задачи с помощью модели Стаценко . . . . . . . . . . . . . . .  119 
 
 

§ 15. Влияние начальных возмущений границы раздела на  
         развитие гравитационного турбулентного перемешивания . . . 121 
     15.1. Численное моделирование влияния начального спектра  
              возмущений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 
              15.1.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  123 
              15.1.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  125 
                         15.1.2.1. Общая картина течения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 
                         15.1.2.2. Выход на автомодельный режим. Интегральные 
                                        величины зоны перемешивания . . . . . . . . . . . . . 127 
                         15.1.2.3. Фурье-анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 
              15.1.3. Влияние постановки 3D расчетов на результаты  
                          моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  138 
              15.1.4. Сравнение 2D и 3D расчетов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 
     15.2. Начальная стадия развития локального возмущения . . . . . . . . . 143 
              15.2.1. Постановка и результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . 145 
                         15.2.1.1. Развитие плоского ЛВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  146 
                         15.2.1.2. Развитие полусферического ЛВ . . . . . . . . . . . . .  149 
     15.3. Развитие локального возмущения на поздней стадии  
              процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  153 
              15.3.1. Постановка задачи и расчетов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 
              15.3.2. Результаты 2D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 
              15.3.3. Результаты 3D расчетов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  160 
              15.3.4. Обсуждение результатов и выводы . . . . . . . . . . . . . . . .  165 
     15.4. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  168 
 
§ 16. Сдвиговое турбулентное перемешивание . . . . . . . . . . . . . . . . . .  170 
     16.1. 3D расчеты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 
              16.1.1. Постановка 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 
              16.1.2. Результаты 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 
                      16.1.2.1. Интегральные характеристики . . . . . . . . . . . . . . .  171 
                      16.1.2.2. Профили величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  175 
                      16.1.2.3. Спектры пульсаций скорости . . . . . . . . . . . . . . . .  178 
                      16.1.2.4. Функция плотности вероятности  
                                     концентрации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 
     16.2. Автомодельные решения задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  182 
              16.2.1. Уравнения k–ε модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  182 
              16.2.2. Решение уравнений автомодельного режима . . . . . . . . . 183 
     16.3. 2D расчеты с k–ε моделью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 
              16.3.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 
              16.3.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 
     16.4. Обзор экспериментальных данных для сдвигового  
              перемешивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  192 

16.5. Сравнение автомодельных решений с результатами 2D и 3D  
              расчетов и с измерениями  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  195 
     16.6. Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  196 
 
§ 17. Численное моделирование турбулентного перемешивания  
         при однородном сжатии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 
     17.1. Общая постановка задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  200 
     17.2. Аналитическое решение для сжатия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  201 
     17.3. Аналитическое решение для k–ε модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 
     17.4. Расчет с k–ε моделью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 
     17.5. Прямое численное моделирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 
     Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  214 
 
§ 18. Развитие турбулентного перемешивания за фронтом ударной  
         волны с большими числами Маха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 
     18.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  215 
     18.2. Результаты 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 
              18.2.1. Число Маха Ма = 7,8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 
              18.2.2. Число Маха Ма = 10,6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 
     18.3. Спектральный анализ пульсаций скорости и давления  
              в 3D расчетах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  230 
              18.3.1. Число Маха Ма = 7,8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 
              18.3.2. Число Маха Ма = 10,6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  233 
     Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 
 
§ 19. Исследование взаимодействия ударной волны с зоной  
        турбулентного перемешивания на плоской границе  
        воздух–аргон в опыте на ударной трубе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  235 
     19.1. Моделирование без погранслоя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  236 
              19.1.1. Постановка задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 
              19.1.2. Постановка 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  237 
              19.1.3. Постановка расчетов с k–ε моделью . . . . . . . . . . . . . . . . 239 
              19.1.4. Результаты расчетов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  240 
     19.2. Моделирование с учетом пограничного слоя . . . . . . . . . . . . . . .  244 
              19.2.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 
              19.2.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 
    Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 
 
§ 20. Турбулентное перемешивание при взаимодействии ЗТП с ударной волной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 
     20.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  251 

20.2. Результаты 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 
     20.3. Результаты расчетов по модели НИК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  257 
    Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  260 
 
§ 21. Численное моделирование развития регулярных локальных  
         возмущений и турбулентного перемешивания за ударной  
         волной различной интенсивности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 
     21.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  261 
     21.2. Результаты расчетов опытов с ЛВ «канавка» . . . . . . . . . . . . . . . 264 
     21.3. Результаты 2D расчетов с ЛВ «полуцилиндр» . . . . . . . . . . . . . .  268 
     21.4. Теоретическое рассмотрение задачи с ЛВ «канавка»  
              и «полуцилиндр» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  272 
              21.4.1. Качественная картина течения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 
              21.4.2. Оценки ширины ЗТП. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 
     21.5. Оценка схемных эффектов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  274 
     Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 
 
§ 22. Численное моделирование турбулентного перемешивания  
         в трехслойных газовых системах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 
     22.1. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  278 
     22.2. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  280 
 
§ 23. Моделирование образования вихревого кольца при  
         всплывании термика в атмосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 
     23.1. Постановка задачи и 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  286 
     23.2. Теоретическая модель движения плавучих вихревых  
              колец в поле тяжести . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 
     23.3. Результаты расчетов – общая картина образования вихревого 
              кольца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  291 
     23.4. Анализ турбулентности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 
 
§ 24. Моделирование роста горячих точек в детонации с учетом  
         турбулентного механизма переноса энергии . . . . . . . . . . . . . . . . 299 
     24.1. 2D моделирование с k–ε моделью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  301 
     24.2. 3D моделирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  305 
              24.2.1. Моделирование формирования горячего очага вокруг  
                          разогретого газового включения . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  306 
              24.2.2. Моделирование формирования горячего очага вокруг  
                          газового включения за фронтом волны . . . . . . . . . . . . . .  312 
     24.3. Обсуждение результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 
     Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  316 

§ 25. Численное исследование перехода к детонации горения  
         водородовоздушной смеси в опытах на установке HTCF . . . . . 316 
     25.1. Численная методика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 
     25.2. Постановка задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 
              25.2.1. Постановка эксперимента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 
              25.2.2. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 
     25.3. Некоторые теоретические соотношения . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  320 
     25.4. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 
              25.4.1. Сравнение максимальных значений давления  
                          и скорости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 
              25.4.2. Сравнение зависимостей от времени и продольной  
                          координаты значений давления и скорости фронта  
                          пламени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  327 
              25.4.3. Сравнение профилей давления и продольной  
                          компоненты скорости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  331 
              25.4.4. Размеры детонационной ячейки . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  333 
     Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 
 
§ 26. Численное моделирование турбулентного перемешивания  
         в опыте с плоской мишенью на лазерной установке NOVA . . . 335 
     26.1. Постановка эксперимента. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  336 
     26.2. Постановка расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  337 
     26.3. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  339 
              26.3.1. Общая картина развития турбулентности . . . . . . . . .  339 
              26.3.2. Сравнение расчетов между собой . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 
     26.4. Аналитические оценки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  345 
     Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  352 
 
§ 27. Численное моделирование процессов теплопередачи в ЗТП  
         с использованием k–ε модели перемешивания . . . . . . . . . . . . . .  352 
     27.1. Постановка экспериментов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  352 
     27.2. Постановка расчетов. Модели фрагментации  
              и теплопередачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  354 
     27.3. Результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  356 
     Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  360 
 
§ 28. Плавучая струя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  360 
     28.1. Постановка эксперимента и расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  360 
     28.2. Результаты 3D расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  362 
              28.2.1. Растровые картины плотности и скорости . . . . . . . . . 362 
              28.2.2. Профили средних величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 

28.2.3. Спектральный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  374 
     28.3. Результаты 2D  расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  378 
     Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 
Вопросы для самопроверки к главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 
 
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  382 

Список основных сокращений и обозначений 

ТП 
– турбулентное перемешивание 

ЗТП 
– зона турбулентного перемешивания 

УВ 
– ударная волна 

КГ 
– контактная граница (граница раздела) 

НРТ 
– неустойчивость Рэлея–Тейлора 

НКГ 
– неустойчивость Кельвина–Гельмгольца 

НРМ 
– неустойчивость Рихтмайера–Мешкова 

ПЧМ (ILES) 
– прямое численное моделирование 

ППЧМ (DNS) – полное прямое численное моделирование 

1D 
– одномерный 

2D 
– двумерный 

3D 
– трехмерный 

ФПВ 
– функция распределения плотности вероятности 

УРС 
– уравнение состояния 

А, At 
– число Атвуда 

Sc, Pr, Re, Ri, 
Ма 
– числа Шмидта, Прандтля, Рейнольдса, Ричард- 
сона, Маха соответственно 
ρ, ρξ 
– плотность среды и компонента 

e, еξ 
– удельная внутренняя энергия среды и компонента 

P, Рξ 
– давление среды и компонента 

αξ, βξ 
– массовая и объемная концентрации (доли) компонента соответственно 
u (ui) 
– скорость 

u  
– дивергенция скорости 

R (Rij) 
– тензор Рейнольдса 

W (Wi) 
– корреляция скорости и плотности 

Доступ онлайн
300 ₽
В корзину