Отзыв оппонента 1 (Численное моделирование высокоскоростных турбулентных течений на основе двух и трехпараметрических моделей турбулентности)

Дйсссртацйойиак раоота Лариной Е.В. посВЯГцена проблеме модслироаания ВысокОскоростных (трайсзаукоаых„сасрхзаукоаых и Гипсрзаукоаых) течений Газа й ВыбОру приГодных дзЯ 'ИОГО моделей туроулсйтйостй. Б йастоакцсс Времл, су1цсстаузот разнообразные подходы к моделйроааййиз турбулентности, такие как Вихрсразрепииопзйс методы (1..Е~) и полузмпйрйчсскис моделй с осреднсннымй урааиенйямн Нааьс-Стокса (ЙАМБ), и так:ке Гйбридйыс методы„соамеизакипйс 1ЕЬ молслироиаийе адалй от стенки й КЛАДЯ моделироааине Вблизи стенок. И какдый нз этих подходоа соде~~кит больицос КОЛ~ЧССТВО модификаций, Однако супзсстауст унйасрсальйой моделй турбулентности, котораЯ рсалйзуст расчет Всех типОВ течений, поэтОму прсдстжаляют научныи и практический интерес задачй рассматрйаасмОЙ работы по усоасризсистаоаанйкз й разработке ноаых моделей с тсстироаанисм и Определением Границ их прймснимОсти.

ДЛЯ реизсийЯ рада практических Зада~ Газодинамики, йс требукицих разрец~сййа йа подробной сетке больницей частй спектра турбулентных пульсации, как для задач акустикй, а также В сзучаях, КОГЛВ Влияние мГйоаеййых парамстроа потока йа срсдййс йс очейь больное, подход КАК~ ЯВДЯстсЯ наиболее приемлемым, ВАМ~ модсли изироко использукзтсЯ длЯ щюасдсиия инженерных и научных расчстОВ В крупных ОрГанизациях и Россий и за рубе)ком. Н лисссртациОИИОИ рабОтс ОсноанОС Внимание удсзснО моделям турбулентности В рамках Й.АМБ, Постаалсиа задача по созданао модели, прнменймОЙ для 1ннрОКОГО Клаееа Высокоскоростных течений, В том числе течений с Отрыаами.

с Взаймодсйстаиями ударных Волн с потранйчиыми СЛОЯМИ И Со СЛОЯМ~ СМЕН~СИНЯ, И ОСООСИНО ПРН ГйПСРЗВУКОВЫХ СКОРОСТЯХ, 1 10этому тема дисссртации яалястся актуальной. В работе рассмотрена применимость достаточно ИЗБОЙ мОдслй турбулентности с добаалеййсм рслаксацйонноГО ураансййя к классическим даухпарамстрнчсским мОдслям ф-й~-ф к модслироааййю Высокоскоростных течении с От1зыайми и течений и сВерхзаукОВых струях.

( цсльиз пОВьппеййя тОчйости моделироаанйя лля широкОГО дйапазОИВ течений предложены и проанализироааны йоаыс модйфйкацйй модслй турбулентности„а имеййо трй Варйайта трсхпарамсз'рнческой к-о~-и,. модслй турбулентйости различными функциОиальными ЗВВисимОстями Врсмсни релаксации турбулентной ВЯ~К~С~~ к рааноассйому значснииз, й йоВВЯ трсхпараметричсскаЯ Й-с-ф, модель турбулентности. На слоЯГных тсченйих показано„что Все предло»кснныс Варианты моделей явля»отея ВычислительнО зкОБОмичными, и позволяют ЙОВьппать точность моделирования. Предло»кениые модели автора хоро»по показали себЯ при расчете Д~Л~ИНХ скачков уплотнсння на осн нсдйрас~пиреиной свсрхзвукОВОЙ ст1»уи, поло»кения Отрыва и Восстановления статическоГО даалеиня при пс1»срас»пирснном рс®нмс течения Газа Внутри плоских и Осссиммстрнчиых сопел, длЯ расчетов сверхзвуковых и Гиперзвуковых течении Вблизи с»кнман»щсГО уГДВ больихОГО и малОГО наклОна, тсчснин В ВоздухОВВОО1»ИОм УСТРОИСТВС, Рассматриваемые течения Часто Встрсчак»тся при п1»оектироааини элсмсн'ГОВ лстатсльных аппаратоа и элсмснтОВ данГатсльньтх устанОВОк летательных аппаратоа, В частности сОпсл и ВоздухозабО1»ных устрОЙста, В задачах Взаимодействия струй с прсГрадами, ~а~~~и как Оперение, пилоиьь разработанный прОГраммиый код позволЯСТ анализировать конст1»укторскис 1»ешениЯ, саазанныс с Вь»бором формы Воздухозаборных»стрОЙств, Обтекателсй, Отсеков летательных апиаратов, исследОВайня являн»тся практичсскн значимыми.

Полученные В работе результаты являк»тся обоснованными достоверными, что обусловлсио сравнсннсм с зкспсримснтальными рсзультатамй и результатами расчетов друГнх авторов. Днсссртапйя состоит из ВВсдсння, пяти Глав, заклк»чснйя й спнска использованных ~~~о~ников нз 184 нанмснований. Текст диссерГаиии нзло»кен на 165 странииах машинописного текста, содср»кит 140 рисунков. ВО ВВСДсиии покаЗана актуальность ра1и»ты, сформулированы Нели дисссртапни н ОснОВиыс поло»кения, Выносимые на защйту„отмечена научная ИОВизна рсзультатоа и нх практичсская ценность, изло»кены арГумснты, указывак»~йс на достоверность рсзультатоа. Так»кс Описан личный Вклад сОискатсля В пОлучсннс результатов диссертапии и сОдс1»жанис работы.

В первой Главе представлена м~теМати~ескаЯ модель турбулентн~»Г~» течения Газа на Основе осреднснных по Фавру уравнений переноса массы, импульса, знерГНН и уравнений Используемых В рабОте двухпарамстричсских моделей»урбулентности. Здесь»кс ~пи~~~~ рслаксанноннаЯ Ф-а»-,л, модель, приведено дополинтсльиос уравнение длЯ турбулснтноЙ ВЯЗ~Ости даниОЙ ~ОДСЛН и уравнения 1-С»-,~, и к-с-,й, моделей, предло»кснных авто1»ом. Описаны использусмь»с Граннчныс услоайя.. В том чнслс и Г1»аничт»ыс услоВНЯ длЯ турбулснтнОЙ ВЯзкости, 1'1роаиалнзнровано поведение неравновесной турбулентной ВЯЗКОС~Н В задаче затуханиЯ ОЛНО1к»дной изотропнОЙ турбулентности.

Представлено численное исследование моделей *урбулснтностн В заДачс ВзаимоДсйстВНЯ ОДнорОДнои изотроп»»ОЙ турбулснтностн с прамым с~аЧКОМ уплотисниЯ. Из Вссто набора параметров и трсхпарамстрнческих моделей турбулентности ВМЯВлеи сдинстаеин~й фа~т~р, Влнак»птнй на значсннЯ турбулентных характеристик за ударной Волнои — Отиошснне поро»кдения кннстической зне1»Гни турбулснтйостн к скорости днсснпапии. Предложенные Затором модслн ЙСПОЛЬЭОВЗЙЫ' ПРН МОДСЛНРОВЗНИИ ТСЧСНИЯ В СВСРКЗВУКЖЮЙ нслорасппчэснной струе В даумерном слу'час.

При этОм получсйО, что учет дополнительного Времени рслаксапни В Ф-сэ-,й, и использоазнис Й-с-,н, модслн пОЭВйляют упраалять положсннсм систсмы скачкОВ уплотнсння н улучпить резъльтзты по сраВнснию с нмсю1пимися ИЭВсстиыми моделями турбуЛСНТНОСТЙ, Во Второй Глаас прсдс*Валено Описание и тестнроааннс проГрзммного комплекса расчета г~ространстасниьгк турбулентнык течений на нсструктурироааннык сетка. Кратко описыазется Используемый чнслеиный мстОд. ПрсдстаВлены результаты тсстоВык расчстоа, дсмонстрнруюгпнк работоспособность разработанного программного комгглскса, тзкнк как течение В пограничном слое, В модели ГПВРД, тсчсннЯ В осесимметричной СТРУС. В третьей Глзас проаодитсЯ дальнейшее соасргпснстВОВанис й анализ прсдло~ксннык молелен турбулентности длЯ турбулентнык течений Внутри сопел различной конфнгурзпни. Полученные результаты демонстрируют улучгпснис предсказания поло®сннй Отрыаа, достигаемое нспользоааиием прсдлоягсннык Затором моделей н исколпОЙ 1-аэ-й,модслн.

В чстабртой Глзае проаоднтсЯ исслсдоааннс прнмсннмостн ЛВул- и трекпзрамстрнчсскнк модслсн В случае сасркэаукоВОГО и турбулентного течении Вблизн сагнманэгпсго угла. Прсдстаалены результаты моделнроВЗИНЯ СВсркэаукоВОГО тсчсниЯ В Возлукоэаборннкс, Аатор показыВаст, что постаиОВкз ззлзчи и полученные результаты удОВлстаорянэт экспсрнмснтзльным данньгм.

В пятой Глзас проаоднтся исслсдоаанис даумерного н трскмсрного нестацйонзрнОГО тсчсння Внутри кзасрны с рззличнымн Геомстрнчсскими факторзмн, такнмй как полностью открытая кзВерпз, кзасрна с прямоугольньгм люкОм и тремя различными пО протюкснностн отзсрстиямй В них, с пилнндрнчсскнм л1ОНОМ и Отасрстнсм В Пснтрзльном й сме1пснном полоягенняк, Опснсны спектральные кзрактсристнкн пульсапионного режима и Влияние на ннх Гсомстрнческого фактора. В заключеннй псречисАсны Осноаныс результзты, полученные В лисссртзпионной работе.

В работе Вьгаалсны слсдуюпгне недостатки. 1. В больпкй чили работы осноаным параметром, по которому сраанинаютсЯ мОдслн турбулснтностн, ЯВлнстсЯ статическос дзнлснйс. ТЗЯОЙ Выбор нс Всегда достаточен. 1зк В струйном тсчснни моагно было дополннтельио ~~оассти срааненнс по числу Мака, скорости или даалснню торможення ПИТО на оси струи, а В задаче обтекания сягнмаюпгего угла по ТСПЛОВОМУ ПОТОКУ НЛИ КОЭффНПНСНТУ ТРСНИЯ, 2, Как нзнсстно, нмеютсЯ проблемы модслнрОВЗНИЯ турбулентной Вяэкостн В Высокотсмпсрзтурнык саеркзаукоаьгк тсчснияк, Однако Затором ис показана прнмсинмость предло-ксннык моделей для э ОГО случая.

.