9 / 18
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
45
форме капель, и подход, учитывающий изменение коэффициента со-
противления вследствие изменения формы капли.
Первый метод является наиболее простым, так как используется
гипотеза о постоянстве сферической формы капли. Коэффициент со-
противления определяется по алгебраической зависимости
2
3
1
2
,
Re Re
D
a a
C a
где
1 2 3
, ,
a a a
— константы, принимающие различные значения для
каждого из диапазонов чисел Рейнольдса, что более подробно описано
в работе [21].
Вследствие движения капли в потоке газа форма капли может зна-
чительно изменяться (от сферы до диска), что влечет за собой и изме-
нение лобового сопротивления. Предлагается следующая зависимость
для коэффициента лобового сопротивления [22]:
сф
1 2,632 ,
D D
С C
y
где
сф
D
C
= 0,424, если Re > 1000, и
2/3
сф
24 1
Re 1 Re
Re 6
D
C
при
Re ≤ 1000.
В свою очередь, отклонение формы капли от сферической опреде-
ляется соотношением [22]
2
2
2
2
3
2
.
g F
k
D l
b l
l
l
d y С u C C dy
y
dx C r
r
r dt
Расчетная область и сетка.
Расчетная область представляла собой
цилиндр диаметром 0,484 м и высотой 0,158 м. На основании предвари-
тельного анализа задачи на сеточную сходимость была выбрана сетка,
состоящая из 2,87 млн гексаэдральных элементов (рис. 3, 4).
Рис. 3.
Расчетная сетка
Рис. 4.
Граничные условия:
1
— in;
2
— out;
3
— out