В последнее время все большая доля расчетов производится с использованием готовых CFD кодов – коммерческих или свободно распростаняемых. В этом случае возникает опасность того, что выбор модели турбулентности из предоставленного разработчиком списка окажется не до конца осознанным. Предлагаемая курсовая работа позволит поближе познакомиться с наиболее известными полуэмпирическими моделями турбулентности.

Типичное задание выглядит так (все варианты размещены здесь)

Провести расчет установившегося течения в плоском канале и течения Куэтта с использованием модели турбулентности Spalart-Allmares. Полученные результаты сравнить с экспериментальными данными, результатами DNS или RANS (полученными с использованием других кодов).

Порядок выполнения задания

1. Найти в литературе или в интернете экспериментальные или расчетные данные. Выбрать параметры расчета. При этом очень полезен Google, но кое-что есть здесь.

2. Записать уравнения движения и модели турбулености для рассматриваемого течения. Записать граничные условия.

3. Записать выражения для разностных аппроксимаций производных, входящих в уравнения.

4. Построить расчетную сетку, соотвествующую выбранному режиму течения.

5. Построить начальное приближение.

6. Решить задачу. Это самый трудный пункт. Как правило, возникают следующие проблемы:

• Отсутствие сходимости. Для решения этой проблемы надо правильно подобрать параметры метода решения уравнений. И, конечно, исправить ошибки.
• Сошедшееся решения является ламинарным. Причина этого – неудачное начальное приближение или, как обычно, ошибки.
• И, наконец, полученное турбуленое решение является неправильным, т.е. не соотвествует закону стенки и близко не лежит к экспериментальным данным. Причина этого – ошибки в программе.

7. После того, как Вы научились получать решение, необходимо провести исследование сеточной сходимости. Решение не должно меняться при измельчении сетки.

8. Написать отчет по следующему плану.

Введение. Здесь должно быть описание задачи, обоснование выбора данных для сравнения.

Основные уравнения и метод их решения. Здесь же надо написать про параметры метода решения и про выбор начального приближения.

Расчетная сетка. Здесь же надо показать, что решение является сошедшимся по сетке.

Результаты расчетов. Ваши результаты необходимо сравнить как с найденными данными, так и с законом стенки.

Заключение. Как обычно, надо сделать выводы.

9. Сдать отчет и получить зачет. Надеюсь все дойдут до этого пункта