16. Определение вихревой диффузии и вихревой теплопроводности в рамках статистического метода.
- турбулентные (вихревые) коэффициенты переноса: коэффициент турбулентной кинематической вязкости, коэффициент турбулентной диффузии, коэффициент турбулентной теплопроводности.
При осреднении уравнений Навье-Стокса по Рейнольдсу появляется дополнительный член вида u’v’, который принято называть Рейнольдсовым напряжением и который отличает ламинарное движение от турбулентного (в ламинарном этого члена нет). Величину данной двойной корреляции пульсационных величин принято искать в рамках различных гипотез, одной из которых является гипотеза Буссинеска о турбулентной вязкости:
в которой одна неизвестная величина u’v’, по сути, заменяется другой неизвестной величиной, турбулентной вязкостью. То есть введение этих коэффициентов в рамках феноменологического метода и представлений о сдвиговом течении среды переносит проблему определения турбулентных пульсаций на проблему определения коэффициента vt.
Аналогично, записывают соотношения для коэффициентов турбулентной диффузии и теплопроводности:
и .
В соответствие с современными представлениями и гипотезами, точность определения турбулентных коэффициентов связана только с точностью определения поля скоростей. Турбулентную вязкость выражают с помощью модифицированной формулы Колмогорова-Прандля: .
Остальные турбулентные коэффициенты выражают с помощью аналогии процессов переноса импульса и тепла, импульса и массы, следующим образом:
|
| Smt и Prt - константы, их значение составляет 0,9. Однако они являются константой только в ядре потока. В пограничном слое их значение резко меняется. |
- “Алгоритмы при моделировании гидродинамических процессов”
- Понятие о методе конечных разностей в решении уравнений гидродинамики и тепломассообмена.
- Физическая классификация уравнений гидродинамики и тепломассообмена.
- Консервативная форма уравнений законов сохранения.
- Уравнения Рейнольдса для турбулентных течений. История вопроса.
- Понятие о методах моделирования и расчета турбулентных течений: dns, les, rans.
- Метод контрольного объема.
- Например:
- Устойчивость, консервативность разностных схем. Разностные сетки и преобразование основных уравнений
- Поточечный последовательный метод Гаусса – Зейделя.
- Полилинейный метод и метод переменных направлений
- Итерационные методы. Верхней и нижней релаксации.
- Метод конечных элементов.
- Схемы и алгоритмы расчета теплогидродинамических процессов во внутренних задачах.
- Формула размерности физической величины
- Жидкости и газы. Ньютоновская и неньютоновская жидкости. Закон реологической связи напряжений и скоростей деформаций.
- Понятие о физических свойствах сплошных сред. Изотропия и анизотропия.
- Уравнение подобия. Определяемые и определяющие критерии и числа подобия.
- Ламинарное движение несжимаемой вязкой жидкости в цилиндрических трубах.
- Современные представления о ламинаризации (прямом и обратном переходах) при движении вязких сред.
- Метод итераций Якоби.
- Решение уравнения диффузии (явная и неявная схемы)
- Уравнение температуропроводности движущейся среды:
- 16. Определение вихревой диффузии и вихревой теплопроводности в рамках статистического метода.
- 17. Метод преобразования координат в решении задач гидродинамики (роль пристеночных эффектов и точность их расчета)
- 18. Понятие о диффузионных задачах Дирихле и Неймана.
- 19. Понятие о численных и аналитических решениях задач гидродинамики, сравнительный анализ и погрешности расчета интегральных параметров течения и теплообмена.