Расчет полей скорости и давления для течения в плоском канале с внезапным односторонним сужением

Abstract

Используя полные нестационарные уравнения Навье-Стокса в переменных скорость-давление, численно решается задача о движении жидкости в плоском канале с внезапным односторонним сужением. Для решения применяется метод конечных разностей с использованием разнесенной сетки. Полученный универсальный дискретный аналог исходных уравнений решается итерационным методом на установление. Исследованы особенности структуры течения в области участка внезапного одностороннего сужения поперечного сечения канала. Определены поля скоростей, давления и протяженности зоны подпора течения перед уступом в зависимости от числа Рейнольдса и параметра сужения.

Використовуючи повнi нестацiонарнi рiвняння Нав`є-Стокса у змiнних швидкiсть-тиск, чисельно вирiшується задача про рух рiдини у плоскому каналi з раптовим одностороннiм звуженням. Для вирiшення застосовується метод кiнцевих вiдмiнностей з використанням рознесеної сiтки. Одержаний унiверсальний дискретний аналог вихiдних рiвнянь вирiшується iтерацiйним методом на встановлення. Дослiдженi особливостi структури течiї в областi дiлянки раптового одностороннього звуження поперечного перерiзу каналу. Визначенi поля швидкостей, тиску i тривалостi зони пiдпору течiї перед уступом у залежностi вiд числа Рейнольдса i параметру звуження.

Using full nonstationary Navier-Stokes equations in velocity-pressure variables, a problem is being solved on fluid motion in a flat channel with a sudden one-side contraction. For that, the finite difference method is used with a diversed grid. The obtained universal discrete analogue of initial equations is being solved using the iteration method for identification. Peculiarities of flow structure are analyzed in a section of sudden one-side contraction of the channel cross-section. There are determined fields of velocity, pressure and the pressure zone extension of the flow in front of the step depending on Reynolds numbers and a contraction parameter.