Анохина Е.
Моделирование стационарных вихревых структур в модельной камере сгорания
Моделирование стационарных вихревых структур в модельной камере сгорания
Закрученные потоки широко используются в технических приложениях. Полезные свойства закрутки находят применение в камерах сгорания, топках, газовых и жидкостных сепараторах и т.д. [1] Закрученные потоки имеют довольно сложные структуры течения, и, не смотря на большое внимание к этому вопросу со стороны исследователей, тема остаётся довольно актуальной.
В институте теплофизики СО РАН г. Новосибирска в 1992-1999 годы, группой учёных был впервые экспериментально обнаружен и описан ряд новых вихревых структур [2,3] в модельной вихревой камере с закруткой потока способом тангенциального подвода жидкости. Из-за сложности эксперимента кроме визуальных данных информации о вихревых структурах получено не было. В настоящее время в литературе не встречается экспериментальное или численное описание подобных структур.
Данная работа направлена на численное моделирование стационарных вихревых структур в модельной вихревой камере, геометрически совпадающей с экспериментальной установкой. В коммерческом пакете STAR-CCM+ были подобраны наиболее подходящие модели для подобных задач. В результате получены структуры, качественно совпадающие с экспериментальными.
На рисунке 1 представлены геометрические особенности экспериментальной вихревой камеры (а) и структура вихревой нити, наблюдающаяся в ней (б):
Рисунок 1: Геометрическая особенность камеры (а) и вихревая структура, образующаяся в ней (б)
На рисунке 2 представлена расчётная геометрия камеры, а также вихревая структура, образующаяся в ней. Визуализация вихря производилась с помощью поверхности постоянного давления.
Рисунок 2: Расчётная геометрия и полученная вихревая структура.
На рисунке 3 представлены геометрические особенности экспериментальной вихревой камеры (а), структура вихревой нити (б) и полученная вихревая структура (в). Визуализация проводилась с помощью критерия lambda2.
в
Рисунок 3: Геометрическая особенность камеры (а), структура вихревой нити (б) и полученная вихревая структура (в)
Так же были получены поля скоростей и поля давлений для различных вариантов геометрии, в том числе для цилиндрической камеры. На рисунке 4 представлены геометрия цилиндрической камеры, и полученная вихревая структура с полем давлений.
Рисунок 4: Геометрия цилиндрической камеры и полученная вихревая структура с полем давлений
Дальнейшие исследования включают проведение эксперимента, а также сопоставление численных результатов с экспериментальными данными и теоретическими моделями.
Литература
[1] Гупта А., Лили Д., Сайред Н. Закрученные потоки // М.: Мир, 1987.-590 с.
[2] Алексеенко С.В., Куйбин П.А, Окулов В.Л. Введение в теорию концентрированных вихрей // Монография, 2003, с. 420-424.
[3] Алексеенко С.В, Окулов В.Л. Закрученные потоки в технических приложениях (обзор) // Теплофизика и аэромеханика.- 1996.- Т. 3, №2. –С. 101-138.
Работа была выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской федерации в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы.
| Тезисы доклада: | abstracts_81462_ru.pdf |
| Файл с полным текстом: | тезис2.docx |
| Файл презентации: | АнохинаЕ.ppt |
К списку докладов
Комментарии
| 4. | 27.06.2012 07:23 l6l3Mn , [url=http://eqxjxhcehdam.com/]eqxjxhcehdam[/url], [link=http://fhlkdazzfmxe.com/]fhlkdazzfmxe[/link], http://vizvzqirumha.com/ |
| 3. | 26.06.2012 17:54 u4cyRt <a href="http://bokungjuxegl.com/">bokungjuxegl</a> |
| 2. | 26.06.2012 12:33 jguV07 , [url=http://gfxzmvrrdamw.com/]gfxzmvrrdamw[/url], [link=http://tmbsqumawejf.com/]tmbsqumawejf[/link], http://abfhijywxxzt.com/ |
| 1. | 22.06.2012 22:55 What's it take to become a sublime expounder of prose like yureoslf? |
