МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАТОПЛЕННОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СКАЧКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ
Й. Шекари1, М. Джаван2, А. Еджбалзадех2
1Университет Рази, Керманшах, Иран
yones.shekari@yahoo.com
2Исследовательский центр воды и сточных вод Университета Рази, Керманшах, Иран
javanmi@gmail.com
Ключевые слова: трехмерное численное моделирование, затопленный гидравлический скачок, модель турбулентности, метод расширенного описания пристенного течения, three-dimensional numerical simulation, submerged hydraulic jump, turbulence model, near-wall treatment
Страницы: 128-138
Аннотация
Проведено численное моделирование трехмерных затопленных гидравлических скачков. При моделировании формы свободной поверхности использовался метод объема жидкости. Турбулентная структура течения моделировалась с помощью следующих моделей турбулентности: стандартная κ-ε, ренорм-групповая (RNG) κ-ε, реализуемая κ-ε, а также с помощью схем замыкания модели напряжения Рейнольдса (RSM). Исследованы модели турбулентности, в которых используются стандартные пристенные функции и методы расширенного описания пристенного течения. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных. Показано, что численная модель достаточно точно описывает структуру течения и форму свободной поверхности затопленных гидравлических скачков. Установлено, что расчеты по RNG (κ-ε)-модели турбулентности с использованием метода расширенного описания пристенного течения являются наиболее точными при моделировании формы поверхности воды. Результаты расчета по модели RSM с использованием метода расширенного описания пристенного течения лучше согласуются с экспериментальными данными о продольной скорости в полностью развитой области течения вблизи дна канала, чем результаты расчетов по другим моделям турбулентности. Результаты расчетов продольной скорости с использованием стандартной (κ-ε)-модели также являются более точными, чем результаты расчетов по модели RNG и реализуемой (κ-ε)-модели.
DOI: 10.15372/PMTF20150315 |
