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

Abstract

В статье анализируются результаты численного исследования полей давления и эффектов нестационарности при движении несжимаемой жидкости в зоне прямоугольной каверны, расположенной на нижней стенке плоского канала. Метод расчета параметров течения основан на прямом численном решении нестационарных уравнений Навье-Стокса в переменных скорость-давление. Показано, что при стационарном течении в плоском канале с прямоугольной каверной рост числа Рейнольдса приводит к нестационарности течения в зоне каверны. В работе подробно изучается распределение поля давления внутри каверны и в зоне ее расположения в зависимости от числа Рейнольдса для трех вариантов параметра длины каверны и двух форм профиля продольной скорости во входном сечении канала.

В статті аналізуються результати чисельного дослідження полів тиску і ефектів нестаціонарності при руху нестисливої рідини в зоні прямокутної каверни, яка розташована на нижній стінці плоского каналу. Метод розрахунку параметрів течії заснований на прямому чисельному вирішенні нестаціонарних рівнянь Нав'є-Стокса у змінних швидкість-тиск. Показано, що при стаціонарній течії у плоскому каналі з прямокутною каверною ріст числа Рейнольдса призводить до нестаціонарності течії в зоні каверни. В роботі докладно вивчається розподілення поля тиску всередині каверни і у зоні її розташування в залежності від числа Рейнольдса для трьох варіантів параметру довжини каверни та двох форм профілю поздовжньої швидкості у вхідному перетині каналу.

The paper analyses numerical investigation results obtained for pressure fields and nonstationarity effects in case of incompressible fluid moving in the area of a rectangular cavity located on a bottom of a flat channel. A method of flow parameters calculation is based on the direct numerical solution of nonstationary Navier-Stokes equations in velocity-pressure variables. It is shown that under the conditions of a stationary flow in the channel with a rectangular cavity, the Reynolds number growth results in the flow nonstationarity in the cavity area. The work is focused on detailed studies of pressure distribution inside of the cavity and in its location area depending on the Reynolds number for three cases of a cavity length and two shapes of a streamwise velocity profile at the entry section of the channel.