Для второго слагаемого запишем
Φ
ijw
2
=
C
2
w
Φ
km
2
n
k
n
m
δ
ij
−
3
2
Φ
ik
2
n
j
n
k
−
3
2
Φ
jk
2
n
i
n
k
l
2
,
5
l
n
.
Значения выбранных констант рейнольдсовых напряжений следу-
ющие:
С
1
= 1
,
8
;
С
2
= 0
,
6
;
C
1
w
= 0
,
5
;
C
2
w
= 0
,
3
.
Использование приведенных дифференциальных замыкающих со-
отношений сопряжено с рядом проблем. Во-первых, они являются вы-
числительно затратными, так как основная система уравнений допол-
няется семью уравнениями для турбулентности; во-вторых, обладают
сильной нелинейностью, что требует использования специальных ме-
тодик для обеспечения устойчивости и сходимости. В то же время
использование моделей такого рода позволяет анализировать течения
жидкости с учетом имеющихся второстепенных течений, образующих-
ся ввиду неизотропности турбулентности.
Расчетная область течения рабочей среды с приложенными к ней
граничными условиями приведена на рис. 3. Проточная часть постро-
ена на основе инвертирования трехмерной твердотельной модели с
упрощением в связи с симметричным подводом среды к клапану и
решением в стационарной постановке.
Граничные условия для расчета течения жидкости описываются
следующими соотношениями:
G
= const
— постоянный расход на входе в расчетную область (Г1,
см. рис. 3) для уравнений движения;
∂u
∂n
= 0
,
∂v
∂n
= 0
,
∂w
∂n
= 0
— нулевое изменение скорости
вдоль нормали к поверхности на выходе из расчетной области (Г2,
см. рис. 3) для уравнений движения;
u
= 0
, v
= 0
, w
= 0
Рис. 3. Расчетная область для течения
жидкости
— условие прилипания на внешних
границах и перегородках (Г3, см.
рис. 3) расчетной области для урав-
нений движения.
В общем случае суммарная ги-
дродинамическая сила
F
, действу-
ющая на клапан, определяется сум-
мой гравитационной составляю-
щей
F
g
, силой, действующей за
счет перепада давления на клапа-
не
F
pressure
, и силой, действующей
вследствие касательных напряже-
ний на поверхности клапана
F
shear
:
F
Σ
=
F
g
+
F
pressure
+
F
shear
.
28 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 3
