Введение к работе
Актуяпт«нпгть прпАпрмн Актуальность диссертационной работы определяется необходимостью совершенствования методов гидродинамического расчета проточных элементов аппаратов химической технологии и энергетических установок, характеризующихся турбулентными режимами течения рабочих сред.
Пиль, работы..
-
На основе методов прямого численного моделирования рассчитать крупномасштабную турбулентность в цилиндрическом канале: Для чего: а) решить проблемы, связанные с выбором аппроксимирующих Функций для построения пробного решения при реализации метода: б) решить вопросы о нейтральности нелинейных членов в. выбранной схеме численного решения уравнений Навье-Стокса: в) ре^ шить ряд методических вопросов об осреднении актуальных значений компонент вектора скорости и давления, получаемых в процессе решения нестационарных уравнений движения, для сравнения расчетных с экспериментальными данными.
-
На основе данных гидродинамического расчета, полученных пос-редствоы прямого численного моделирования крупномасштабной турбулентности, исследовать температурные поля в электродуговом нагревателе воздуха С ЗЛЮ.
Няучняя нпиизня. В результате подробного численного исследования эволюции течения в трубе от слабовозмуиенного ламинарно-: го течения Пуазейля до развитого квазистационарного турбулентного течения получены:
вывод о консервативности вычислительной схемы на основании исследования нелинейных членов уравнений движения на нейтральность:
данные по распределению во' времени осреднении и пульсацион-ных скоростей, интегральных характеристик течения: .
спектральные характеристики развитой турбулентности: показано, что рассчитанный спектральный закон для развитого турбулентного4 течения в цилиндрическом канале отличается от известного закона Колмогорова-Обухова для изотропной турбулентности:
критерий проверки справедливости гипотезы Прандтля о пути смешения : метод определения постоянной Кармана по данным расчета:
решения ряда прикладных задач о нахождении температурных по-
лей в канале ЭДН.
На защиту выносятся метод прямого численного крупномасштабной турбулентности и результаты численного исследования эволюции течения в цилиндрическом канале.
ГЪак-тичРгк-яя чрынпгтт, Полученные в работе материалы об актуальных значениях скорости и давления расширяют представления о турбулентной структуре и процессах переноса, что способствует созданию надежной основы для построения математической модели течений в проточных частях энергоустановок и технологических аппаратов в условиях гидродинамической нестационарности.
Апробация работы. Основные положения диссертации изложены на Республиканской научно-технической конференции "Повышение эффективности энергоснабжения промышленных предприятий" (Казань, 1990г.). на 4 Всесоюзной конференции молодых исследователей "Актуальные вопросы теплофизики и Физической гидрогазодинамики". С Новосибирск, 1991г.), на 4 Всесоюзной школе-семинаре молодых ученых и специалистов "Актуальные вопросы теплофизики и Физической гидродинамики" САлушта, 1991 г.), на научно-технической конференции "НИЧ - 50 лет" КПУ им. А.Н. Туполева С Казань, 1994 г.)
Паблшшиии^По материалам диссертационной работы опубликовано 9 статей и тезисов докладов на конференциях.
Структура и оСгьрм рабптн. Диссертация состоит из введения, четырех глав, ^основных результатов и выводов, списка использований литературы и приложения. Полный объем диссертации 147 страниц, основного текста - 96 страниц, рисунков - 30, таблиц - 2. Список литературы включает 87 источников.