Прямое численное моделирование паффа в трубах различной длины
В.А. Иващенко1,2, Р.И. Мулляджанов1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
ivashchenko@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
rustammul@gmail.com
Ключевые слова: турбулентный переход, течение в трубе, паффы, прямое численное моделирование
Страницы: 317-322
Аннотация
При определенных условиях переход к турбулентности может сопровождаться возникновением локализованных турбулентных структур, известных как паффы. Паффы представляют собой области турбулентности, окруженные ламинарным течением, и их поведение значительно зависит от числа Рейнольдса (Re). В представленном исследовании изучается влияние начальных условий течения на формирование паффов в круглых трубах различной длины с использованием прямого численного моделирования (DNS) при фиксированном числе Рейнольдса Re ≃ 2200. Из литературы известно, что при числах Рейнольдса около Re ≃ 2000 одиночные паффы формируются как метастабильные структуры с возможностью распада или сохранения, а при Re > 2300 паффы взаимодействуют, образуя более сложные и стабильные конфигурации, такие как двойные и тройные паффы. Устойчивым принято называть пафф, время жизни которого значительно превышает характерное время в данной системе, обычно определяемое как отношение длины рассматриваемой области к значению осевой скорости в ламинарном участке течения. При этом известно об увеличении количества устойчивых паффов с ростом числа Рейнольдса, в то время как вопрос повторяемости конфигурации течения при одном и том же числе Рейнольдса остается открытым. Полученные данные имеют важное значение для прогнозирования и контроля турбулентности в различных инженерных приложениях.
DOI: 10.63430/TIA2025020011 |
