Модель турбулентности K-W SST Ментера

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
«Казанский государственный архитектурно-строительный университет»
Институт строительных технологий и инженерно-экологических систем
Кафедра теплоэнергетики,
газоснабжения и вентиляции
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Тепломассоперенос и энергосбережение в
аппаратах систем ТГВ»
МОДЕЛЬ ТУРБУЛЕНТНОСТИ K-W SST МЕНТЕРА
Выполнил: ст. гр.2СМ23
Шавалиев И.Р., Гадельшин Б.Э.
Проверил: к.т.н. Варсегова Е.В

2.

История создания
Андре́й Никола́евич Колмого́ров (12 (25)
апреля 1903, Тамбов — 2 октября 1987, Москва) —
советский математик, один из крупнейших
математиков XX века.
Один из основоположников современной
теории вероятностей, им получены фундаментальные
результаты в топологии, геометрии, математической
логике,
классической
механике,
теории
турбулентности, теории сложности алгоритмов,
теории информации, теории функций, теории
тригонометрических рядов, теории меры, теории
приближения функций, теории множеств, теории
дифференциальных уравнений, теории динамических
систем, функциональном анализе и в ряде других
областей математики и её приложений

3.

Модели типа k-ω
■ Как и k-ε модели, основаны на уравнении переноса
кинетической энергии турбулентности
■ Второе уравнение переноса записывается
относительно удельной диссипации ω (ε=Cμ kω)
■ Комбинацию уравнений для k и ω предложил
Колмогоров (1942)
■ Модели типа k-ω активно продвигались с 70х годов
усилиями Wilcox’а
■ Эти модели способны к расчету пристенной
турбулентности без введения специальных функций.
Это выгодно отличает их от k-ε моделей.

4.

Чувствительность к граничным условиям
во внешнем потоке

5.

Модель Wilcox (1988)
■ Простая высокорейнольдсовая модель приемлемо описывает пограничный слой
без демпфирующих функций

6.

Модель Ментера SST

7.

Уравнения SST k-w модели
■ Переключение между k-ε и k-ω моделями осуществляется при помощи функции F1
■ Набор констант

8.

Уравнения SST k-w модели

9.

Пограничный слой на плоской пластине
■ Коэффициент трения и профиль скорости в пограничном слое на плоской пластине

10.

Граничные условия к k-w моделям

11.

Обтекание модели автомобиля (Ahmed car)

12.

Резюме
■ Несмотря на некоторые недостатки, k-ω модели являются наиболее удачным
видом моделей с двумя уравнениями
■ Модель Ментера SST является лучшей моделью в настоящее время, но она
несколько уступает моделям с одним уравнением в вычислительной
эффективности
■ Наиболее успешной современной моделью является модель Ментера SST
■ Существуют течения, причиной неудачи расчета которых являются не модели
турбулентности, а сам подход RANS. В этом случае для правильного предсказания
требуются более совершенные и дорогие подходы (LES, гибридные подходы)

13.

Спасибо за внимание