Верификация RANS-моделей турбулентности на задаче внешнего обтекания маслоохладителя

Рассматриваются вопросы математического моделирования внешнего аэродинамического обтекания единичной секции промышленного маслоохладителя с развитой внешней поверхностью. Скорость нагнетаемого газа на входе в воздушные каналы единичной секции не превышает 10 м/с, число Рейнольдса, рассчитанное по высоте зазора, изменяется в диапазоне от 20000 до 400000, также наблюдается дополнительная геометрически обусловленная турбулизация течения в воздушном тракте единичной секции. Исследуется влияние RANS-моделей турбулентности на структуру потока в воздушных каналах единичной секции маслоохладителя и за секцией, а также оценивается влияние моделей турбулентности на потери давления в воздушном тракте. Методами математического моделирования решается квазистационарная пространственная задача внешней аэродинамики, постановка которой согласуется с экспериментальными исследованиями течения в аэродинамической трубе открытого типа. Приводятся результаты валидации RANS-моделей турбулентности на экспериментальных данных. На основании качественного анализа сопоставимости численных и экспериментальных распределений полей избыточного давления в выходном сечении единичной секции производится первичный выбор моделей турбулентности, позволяющих корректно описать аэродинамику маслоохладителя. На основании количественного анализа расчетных и экспериментальных профилей давления в центральном сечении единичной секции установлено, что для корректного моделирования рабочих процессов во внешних поточных трактах промышленного маслоохладителя целесообразно применять модели турбулентности BSL, BSL ERASM, Спаларта - Алмараса и k -ω и дополнительное уплотнение расчетных ячеек вблизи развитых поверхностей единичной секции.

Ключевые слова

Авторы

Ссылки