Wilcox D.C. Turbulence modeling for CFD (811445), страница 37
Текст из файла (страница 37)
6.3. БЕСОВ-ОВВЕВ СйОЯЗЯЕ МОВЕТОН 233 ТЬе шойе1, 1гпоап аз СЬе ши!6зса1е шойе1, Ьан ноте псе! ГеаСиген СЬаС аге итогСЬу оГ тепС1оп. ТЬе пюйе1 таз 1пСепйей Со негде ая ап нпргочей а1деЪгак зСгенз пюйе1. ТЬе 1пСепйей ппргочетепС жнв Со шс1цйе геа1 6те йерепйепС соптес6че Сеппя гаСЬег СЬап цншх Вой!'я Ес!иаС1оп (6.22), То ассогпр11яЬ СЬи епй, СЬе пюйе1 1йеа11вез СцгЬи1епС йовв ан сопинС1п8 оГ Мо й!яСшсС Сурен оХ ейй!ен. ТЬе йгяС Суре аге !агре, ог иррег рагС1Сюп, ейй!ен СЬаС сопСа1п пювС оС' СЬе СигЬц1епсе епегду апй рг1шаг!1у СгапнрогС СЬе Веупо!йв яСгеяяев. ТЬе несопй аге вша!1, ог 1оъег рагС!С!оп, ейй1ез СЬаС аге 1яоСгор!с апс1 рг1гпаг!1у й!вн1ра6~е. ТЬе ЫпеС1с епегху оЕ СЬе зша11 ейй1ея !я е яо СЬаС СЬе Ыпе6с епегду оГ СЬе !агре ейй)ея !я й — е.
ТЬ!в побоп !н цвей ш 1 агре Кййу Бппи1аС!оп аког!г (вее СЬарСег 8) жЬеге вгпа11 ейй1ея (соггезропй!пд Со СЬе !ожег рагСЖоп оГ СЬе вресСгшп) аге шойе1ей апй 1агхе ейй1ен (соггевропйш8 Со СЬе иррег раг66оп оГ СЬе яресСгцш) аге пцшег1са11у яппи!аСей. ВоСЬ Сурен оГ ейй1ев аге пюйе1ей ш СЬе ши16вса1е пюйе1. бя1пд а яепен оС рЬун1са! агуппепСв, %!!сох агг1чев аС а с1ояес1 неС оГ ециаС1опя СЬаС сап Ъе сошЬшей Со у1е1й ап е~!ца6оп Хог СЬе Кеупо1йз-яСгеян Сепяог.
А1СЬоихЬ СЬе Гоггпи1аС1оп й1йегв ш яр1г1С Хгош СЬе сопчепС1опа! Сегш-Ъу-Сегш с1овиге арргоасЬ, СЬе пюйе! еКесС1че1у инея СЬе Ко1пю8огоч (1941) ЬуроСЬея1н оГ 1оса1 1яоСгору Гог СЬе 1оч ег раг66оп, жЬ11е СЬе еКесСп~е с1онцге арргохипаС1оп Гог С,~с !я реп Ьу дт; 2,, дй С;;и + и —" в — — (р+ г'рг) — 6;,. д*~ 3 д~~ (6,65) ТЬ!з ециаСюп !в СЬе арргохппабоп СЬаС гер1асев Бай'н АЯМ арргохппа6оп. ТЬе шозС ппрогСапС сопнеоиепсе 1я СЬаС СЬе СигЬи1епС СгапнрогС оГ СЬе вЬеаг зСгезвев !з пех1есСей. ТЬ)в 1н сопявгепС ЫСЬ СЬе 1йеа!пей поСюп СЬаС СЬе 1агхе ейй!ев шоче ш ап !пх)вс1й шалпег.
СошриСа6опа11у, пювС поСаЫу ш Ьоипйагу-1ауег сотрцСа6опз, СЬе ши16вса1е пюйе1 о!Сеп ЬеЬа~ев ~егу пшсЬ 1йе ап АБМ. !)н1п8 нСапйагй поСабоп, СЬе %!!сох шц1Сиса1е пюйе1 1з ав $о!!оа'н. ТЬе пюйе1 сопв1яСз оГ а Сепвог еццаС1оп хочегп1пд СЬе йече1ортепС оГ СЬе вша!1 апй 1агхе ейй1ев, 1пс1ий!пд ап епегху ехсЬапхе ргосеяв СЬаС до~- егпв СЬе1г !пСегасС1оп. Весаиве оГ СЬе аззшпей Гогш оГ СЬе ециаС1опв, СЬе ехсЬапде Сепяог !я еязеп6а11у СЬе ргевниге-вСгаш согге1аСюп Сепног, П,~. ТЬе пюйе1 ивен СЬе 1КК ргевниге-яСга!и пюйе1, а1СЬоидЬ СЬе Гогшц1аС1оп !я яи!Ьс!епС1у депега1 Со регпиС СЬе изе оГ апу р1ацн!Ые ргеяяиге-яСга1п могши! аС1оп, 234 СНАРТЕВ 6, ВЕУОХО ТНЕ ВОЕЕББЕМЕЯЯ АРРВОХЕМАТЕОМ Кеупо1сЬ-Б1гевв Тепвог 2 д ~, дй — — — ~(«т+ <т р,т) — б; 3 дхт, ~ дхт, Ярес1йс 01вя1райюп майе д йа 1 + — ~(и+.ит) — ~ дх~ ~ дхт, (6.67) ~Еррег РагФИюп Епег«,у д(«с — е) д(«с — е) -, е 3/2 ~- рц = (1 — ь — Р) ~ — ь', >, (1- -') (и.а) Ргеввттге-Я»га1п Согге1айюп Апх111агу Ве1а»1опв ИУ.
дУ; Р; =.т; — ~+т „„ дх дт. д~~, дУ,„ О,Л вЂ” — т, ='+т, 'дх» дх,;' С1овиге СоеЖс1епФв «3* = 9/100, <т = 1/2, т* = 1/2 ф = 1/4, ~ = 1 и = 4/5, Д = 3/40, а = 42/55, 3 = 6/55, ,1(1 /~) 3/2 (6.72) ТЬе $егш ргорогйопа1 $о ~ ш Ецпа»1оп (6.67) 13»Ье оп1у Гогтпа1 ййегепсе Егот»Ье й-м тпойеГя Ег1па»1оп (4.35).
Весапяе оГ»Ь13 Фегш, »Ье ча1ие оЕ о пшя» шсгеаяе антош 5/9»о 4/5. А11 о»Ьег с1ояпге соетйс1еп»я яЬагей Ьу »Ье й-о~ апс1 пш1»1яса1е тпос1е13 Ьаче»Ье яатпе ча1пея. ТЬе $етш ргорог»1опа1 йо ~ Ео11отчя 1готп»Ье Е,ЕЯ ы~ог1т оГ Вагйпа, Ееглдег апс1 Веупо1с1я (1983). Еп»Ье сопФехФ оЕ Ьотповепео1тя»пгЬп1епсе, Й 1я геоп1гег1 Фо асспга»е!у 31ти1а»е енес»я оЕ яуяйетп го»а»1оп.
ТЬе»егпт а1яо 1п»тот(псея япЬ»1е Ййегепсея дтпл д 2 — + —, (1Е«,тц) = — Р;Е + — «1*рай«сб;, — П,. дхт, ды ды ю дЕЕ,. р — + рУ вЂ” = и — т — ' — «Зри ~~+~ 2й,й,1 д» дх й ~ дх„ ПЪЛ. ТП7Ъ П,» —— «3*Сто т, + — рКбт1 — й Р; — — Рб,. 3 ) ~ 3 — О;, — — Рб,б — ур«г ЬŠ— — ЯЫб,~. (6.70) 1 Р = -Ркк 2 (6.71) 6.4. АРРЕ1САТ1ОМ ТО НОМОСЕХЕОЮБ ТГИВГЕЕХТ ГЕОК'Я 235 Ье$м~ееп пюс1е1-ргейсФес1 ейес1в оГ р1апе Мгаш апс1 ип11оггп яЬеаг оп Ьопюяепеоив Мг Ьц1епсе. Хо$е гЬа1 1Ье ча1иея сЬовеп 1ог а апс1,0 аге ФЬояе цвести ш ФЬе ог1рпа1 1 аиЫег, Кеесе апй Кой (1975) шос1е1.
Ножечег, а тпоййед ча1ие оГ 1/4 гМЬег 1Ьап $Ье ЬКК ча1ие оГ 4/11 Ьав Ьееп ве1есгес1 аког ф $о ор$ппые тоде1 ргейсбопя Гог Ьошоцепеоив $игЪи1епсе. А1яо, 1п а 1Ье 1ов 1ауег оГ а йаФ-р1а$е Ьоипдагу 1ауег, $Ье шоде1 ргейсЬ е/й ж 0.75 во гЬа1 1Ье ча1ие оГ С1 1в 1.5. ТЬ1я ша$сЬев 1Ье ча1ие изей ш 1Ье ог1рпа1 ЬКК гпойе1.
6.4 Арр11сай1оа Фо Нотпо~евеопя ТигЬп1епй Иожв Нопюцепеоия гцгЬи1епФ Яоъ"в аге изей~1 Гог еМаЫ1вЬ1пв ФЬе певуч с1овиге соейс1епгв 1п$гос1цсей 1п шоде1шц СЬе ргеявиге-в$гаш согге1а6оп $епвог, ~;~. ТЬ1в 1в 1Ье ргппагу $уре оГ Яо~ч поггпаПу ивес1 го са11Ъга1е а весопс1- огдег с1овиге шоде1. КесаП $Ьаг Ьопюдепеоиз ФцгЬи1епсе 1в Йейпед аз а $игЬц1еЫ Нотч ФЬЮ, оп $Ье ачегаде, и ипйогш ш аП йгес6опв.
ТЬ1я теапв ФЬе й1гця1оп гегтя 1п аП оГ $Ье ециабопв оГ гпо6оп аге и1епбсаПу кего, ая 1з 1Ье ргевяцге-есЬо соггесбоп. Непсе, ФЬе ргнпагу гета1пш~ й1гегепсе Ье$м~ееп 1Ье 1.КК апй %11сох пш16яса1е пюйе1в жЬеп арр11ед 1о Ьошо~епеоиз ~игЬи1еп$ Поев 1в ш ФЬе вса1е-йейегш|пшд еццабоп. ТЬаС и, Ъо1Ь шоде1в ияе 1Ье 1КК ргевяиге-я$гаш шос1е1 ап4 1Ьс Ко1пю~огоч 1войору Ьуро1Ьеяя, во ФЬЮ 1Ье ециабопя Гог ФЬе Кеупо1йв з$геввев аге пеаг1у Ыепбса1. ТЬе оп1у ЙКегепсез аге: (а) 1Ье 1КК тос1е1 цяев СЬе с ециабоп жЬ|1е 1Ье шц16вса1е пюде1 ивев 1Ье ы е<1цабоп; апс1, (Ь) ФЬе с1овиге соейс1епФ С1 1в сопв$апФ ба ГЬе 1 КК гпос1е1 жЫ1е Й чапев М$Ь 1аще-еИу епег~у, (Й вЂ” е), Гог ФЬе пш16яса1е п1ойе1.
Ашйбопа11у, я1псе ФЬе ййцзюп $егшз чашвЬ, йЬе еццабопя в1гпр11Ту 1о йгв1-огс1ег, огйпагу йКегеп6а1 ециа6опз, юЬ1сЬ сап вотебтев Ье яо1чес1 ш с1ояег1 Гогш. А1 жогМ, а вппр1е Кипре-КиГГа Ыеда6оп 1в гецц1гес1. ЯисЬ Пома аге Ыеа1 Гог Ье1ршв ейаЫ1вЬ ча1иев оГ с1озиге соеИс1епМ яисЬ аз С| апс1 С2 1п 1Ье 1КК пюде1, ргочЬ1ей оГ соигяе 1Ьа$ юе Ье11ече 1Ье загпе ча1цев арр1у $о аП ФцгЬи1еп1 Поев. ТЬе яппр1еМ оГ аП Ьошовепеоця йочгв 1я ГЬе десау оГ 1зо$гор1с ~цгЬи1епсе. %е йвсиввей Ьопювепеоия 1во$гор1с $игЬи1епсе ш Яес6оп 4.4, апд ев$аЫ1вЬес1 $Ье га6о о1',В* Фо ~3 йн 1Ье й-ы пюде1. ТЬе пш16вса1е шоде1 еццабопв Гог Й апд ы вппрИу 1о (6.73) Рог 1аг8е Ф1тпе, ФЬе аяутрФоФтс яо1цФтоп Гог Й 1в рчеп Ьу Ф-р'~р (6.74) %тпт1аг1у, Гог ФЬе 1 КК пюде1, тг ~аг1ея втФЫ ассогйп8 Фо -тдс„-т) (6.75) ЕхрегттпепФа1 оЬяегчаФтопв втптппагтвед Ьу Товпвепт1 (1976) шйсаФе ФЬаФ й Ф " вЬете тт = 1,25 ~ 0.06 Фог десаушд Ьопю8епеоив, 1зоФгор1с ФигЬц1епсе.
Непсе, ве сал сопс1ийе ФЬаФ оиг с1овцге соейстепФв пшвФ 1те ш ФЬе Ы1овтп8 гачев. 1.19 < д*ф < 1,31, 1.76 < С,~ < 1.84 (6.76) Утхцгев 6,4(а) апд (Ь) сотпраге сотприФет1 апд теаяигед й Гог т1есаутпд Ьошо8епсоиз, твоФгортс ФцгЬц1епсе ая ргейсФет1 Ьу ФЬе %т1сох шц1Ф1вса1е птоде1. ТЬе ехрегппепФа1 т1аФа ш (а) апт1 (Ь) аге ФЬове оГ СошФе-ВеПоФ апт1 Соггвтп (1971) апт1 %ще1апт1 алд Ма8тЪ (1978), гевресФпе1у. ТЬе весопт1 Фуре оГ Ьошодепеоив ФигЬц1епФ Нов ФЬаФ тв ивеГи1 Гог езФаЬ1твЬтп8 ФЬе ча1ие оГ ргеззцге-вФгаш согге1аФ1оп с1ояцге соетт1степФв тв т1есаутщ аптяоФгортс ФцгЬц1епсе.
Азвппцтт8 йввтраФтоп Го11овз ФЬе Ко1тподогоч (1941) 1воФгору ЬуроФЬевтв [Ес1цаФтоп (6.30)~, апт1 цвшх КоФФа'в (1951) я1ов ргевзцге-вФгаш Фегтп ~Ет1иаФтоп (6.45)], ФЬе Кеупо1т1я-вФгевв ес1иаФтоп 1в Итц 2 т / 2 — ~ = -рт6 — Ст- 1 т" + -рИ" ,„"=, „ (6.77) ТЬе яо1цФтоп тв геай1у зЬовп Фо Ье с,ттс„-т) тд+ -рИ; = т; + — рИ;. (6.78) о ~со вЬеге яцЬвсгтрФ о с1епоФез 1птФ1а! ка1це.
ТЬе ехрегппепФа1 т1аФа оГ 11Ьегот (1956) тпйсаФе ФЬаФ ФЬе соейс1епФ Ст 1тея ш ФЬе гала (6.79) 1.4 < Ст < 1.8 Гт8цгев 6.4(е), (Х), (д) алд (Ь) сотраге сотприФет1 й ати1 погтпа1 КеупоИв зФгеввев в1ФЬ 11Ъегот'в шеаяигетпепФв тот с1есаушд Ьопю8епеоцв, аптвоФгортс ФигЬц1епсе ая ргейсФет1 Ьу ФЬе %11сох шц1Ф1вса1е тподе1. ЯоФе ФЬаФ Ст ж поФ а сопвФапФ ш ФЬе шц1Фтяса1е пют1е1, ЬцФ швФеат1 чагтез втФЬ е/1г.
ТЬе гапке оГ ча1цев Гог Ст ш ЕииаФтоп (6.79) соггезропд Фо е/Й 1у1пе 1п ФЬе тапа 0.66 < е/й < 0.78. ТЬ1в тя шсопв1зФепФ втФЬ 236 СНАРТЕЯ б, ВЕУОХО ТНЕ ВОЮЯХМЕЯЯ АРРКОХ1МАТ1ОМ 6.4. АРРй1САТ1ОХ ТО НОМОСЕХЕО [1Б ТЮЯВ'[Л.Е1[(Т ГНОИ'Я 237 (сег/весг) 5000 (се2/вес2> (сег/весг) 20 Зоа йааа 16 200 зооо 12 гааа заа 1ООО о а о о .16 .гй а . 08 ° 16 с[вес> с[вес) с(вес) [аоо 40 ваа 32 600 24 зоо 400 200 гаа зоа о о о о о .016 .032 .048 О .2 ° 4 .6 ,аг .ой с(вес) с(вес> В[вес) 1000 10 300 600 500 600 400 йаа 300 200 200 100 .02 .04 0 .04 .08 с(вес) 0 .04 .08 .12 .16 С(вес> с(вес) 5000 1000 30 4000 800 600 3000 400 2000 10 гоо 1000 0 0 О 0 0 0 .04 .08 .02 .04 .04 .08 .12 с(вес) с(вес> с[вес> Рфиге 6.4: СогпрцФе[1 ап[1 гпеавиге[1 бигЬи1епсе епег8у ап(1 ВеупоЫв Мгеввев Гог Ьогпо8епеопв ФигЬп!еп1 По[4(в; — -- Ч~11сох пя1$1вса1е гпо[1е1; о е и ь [г гпеавпге[1.
1Ггснп %)1сох (1988Ь) — Соруг18Ы © А1АА 1988— [>ве[1 ог11Ь репшвв1оп.1 238 СПАРТЕК 6. ИЕУОХБ ТНЕ гтОЮЯЯтЖЕЯ~ АРРКОХ1МЛТ1ОХ вЂ”.г 0 1 2 3 4 5 х(ттт) Ртхцге 6.5: Сотт)рп!ес! апс! тпеавцгес! с1тнсог6оп рагатпе1ег !ог ФЬе Тцс1сегВеупо16з р1апе-Мгаш йотч; — — — %!!сох-ВпЬеятп й-ы~ пюс1е1; ЪИ1сохВпЬеятп весопс1-огс1ег с1онцге тпос!е1; о ° л Тцс1сег-Кеупо1сЬ. 1гготп от!сох апс1 КпЬеяш (1980).~ Ко1тпо8огоч'н потоп тЬа$ ФЬе 1аг8е ес1йея сопта1п пюви оГ ФЬе епегду, апс! гергевеп1в а сопсергца! йатч ш Фе птц1т1нса1е пюс!е1.
Нотчечег, чтг$ца11у а11 птц1т,1нса1е арр11са$топя Ьаче Ьееп с1опе цнтп8 ча1цея оГ е/Й тЬат соггевропс1 $о Ст 1уш8 ш 1Ье тапа с1цо1ес1 ш Ес!цайоп (6.79). ТЬе тпос1еГн ргейсЙопв аге поФ нФгоп81у айестес! Ьу вппр1у цн!п8 а сопнГап$ ча1пе о1 Ст апс1 с1горртпх Ес1пайоп (6.68). То 1!1пнтга$е Ьои пшсЬ о!' ап ттпргочетпеп1 яесопс1-огс1ег с!овцге пюс1- е1в пта!се Гог йотчн тчйЬ впМеп сЬап8ев ш птеап Мгаш га1е, Гт8цге 6.5 сошраген тпеавцгес! с1Ыог6оп рагашесег, К, Гог 1Ье Тцс!сег-Кеупо1дв ехрег1шепт млСЬ соптрптес1 генплан оЬСа!пес! пв1п8 $Ье %т!сох-ВпЬеятп (1980) й-ыт апс! весопс1-огс1ег с1ояпге тпос!е!н, Ан вЬотчп, тЬе несопс1-огс1ег с1озцге птос1е! ргейс$в а дгайта1 арргоасЬ Фо тно1гору апс! $Ье сотпрцФес! К пюге с1оне1у тпа$сЬев 1Ье ехрегттпеп1а! с1а$а.
Г1дпге 6.6 сотпраген сотпрЫес! апс! тпеаяпгес! погтпа! сотпроттептн оГ 1Ье Веупо1дн-нтгевя аптвот,гору $епвог, 6;, Гог $Ье ехрегттпеп1 сопс1цс$ес! Ьу 6.4. АРРЙ1САТ1ОИ ТО НОМОСЕХЕОЮЯ ТЕ1КВ ШЕСТ Р1 ОИъ~ 239 СЬо1 апд 1 итп1еу (1984), ТЬ1в ехрег1тпеп$1я 61пйаг то тЬе Тис1тег-Кеупо146 ехрег1тпеп1, тЮЬ $игЪи1епсе тпМа11у виЪ1есгей $о р1а1п з$га1п апд ~Ьеп ге1игппц 1о 1зоФгору айег ФЬе зггвлп 16 гетпочед. ТЬ1я сотпри1айоп Ьаз Ъееп Лопе ъйЬ $Ье ог181па1 Е,КК птойе1 из1п8 Ст — — 1.5.
о.г о. то 0.06 о,оо -О. Ов -о. ~о -О. ~6 -о.го о.о ов со Я 0.6 Рщиге 6.6: Сотпраг1воп оЕ сотпри1ед апй тпеазигед ап1зо1гору тепвог Еог десау1пд Ьотподепеоиз, апиоФгортс йигЪи1епсе; — — - Е КК пюс1е1; о СЬо1 апс1 1 ипт1еу. '1Гготп Яреыа1е (1991) — РиЫ1яЬед М1Ь регтшзя1оп оЕ аиФЬог.~ %1т11е Йясгерапс1ев Ъе$жееп сотпригей апй тпеаяигей зггеявея аге ваФ1зЕас1огу, ечеп с1озег а8геетпеп1 ЪеМееп тЬеогу апд ехрегттпепФ сап Ъе оЪ1,а1пей и11,Ь а поп1тпеаг птоде1 Гог 1Ье в1отч ргезвиге-61га1п тподе1, Яаг)тат апт1 Ярежа1е (1990), Еог ехатпр1е, ргорозе а зппр!е срзЫгайс тпос1е1 Гог ФЬе в1оъ ргезвиге-з$гатп реп Ъу 1 = — СрЬ; +Ср 3 (6.80) жЬеге Ст — 3.4 апд Сг = 4.2 1зее Кциайоп (6.58)~. Рциге 6.7 сотпрагез тЬе зо-са11ед рЬане-врасе рогФгай оИЬе геФигп-1о-1яоФгору ргоЪ1епт.