Моделирование полей скорости и давления в зоне прямоугольной каверны, расположенной на стенке плоского канала. Часть

Abstract

В работе представлены результаты численного исследования вихревой структуры движения жидкости в области каверны с прямоугольной формой поперечного сечения, расположенной на нижней стенке плоского канала. Метод расчета параметров течения основан на прямом численном решении нестационарных уравнений Навье-Стокса в переменных скорость-давление. Детально изучены особенности взаимодействия потока в канале с вихревым полем скоростей внутри каверны и в зоне ее расположения при трех геометрических параметрах каверны, в зависимости от числа Рейнольдса и двух форм профиля продольной скорости во входном сечении канала.

В роботі представлені результати чисельного дослідження вихрової структури руху рідини в області каверни з прямокутною формою поперечного перетину, яка розташована на нижній стінці плоского каналу. Метод розрахунку параметрів течії оснований на прямому чисельному рішенні нестаціонарних рівнянь Нав'є-Стокса у змінних швидкість-тиск. Детально вивчені особливості взаємодії потоку у каналі з вихровим полем швидкостей усередині каверни і у зоні її розташування при трьох геометричних параметрах каверни, в залежності від числа Рейнольдса та двох форм профілю поздовжньої швидкості у вхідному перетині каналу.

The paper presents results of numerical simulation of a vertical fluid motion in a cavity with a rectangular cross section. The cavity is located on a bottom of a flat channel. The approach to calculate flow parameters is based on a direct numerical solution of nonstationary Navier-Stokes equations in velocity-pressure variables. Detailed investigations of peculiarities are carried out of the channel flow interaction with a vortex structure inside of the cavity and in a zone of its location for three geometrical parameters of the cavity. The calculations are implemented for two shapes of a streamwise velocity profile at the channel entry section depending on a Reynolds number