Background Image
Previous Page  4 / 14 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 4 / 14 Next Page
Page Background

Рис. 1. Фрагменты расчетной сетки модели макета ТВС ЦЗ

Для двух режимов течения в макетах ТВС ЦЗ и ПЗ, реализованных

экспериментально, выполнено численное моделирование с использо-

ванием CFD-пакета ANSYS Fluent 14.5 [9].

Расчетная сетка моделей макетов ТВС ЦЗ и ПЗ построена в два

этапа. На первом этапе с использованием пакета ANSYS Meshing [10]

строилась тетраэдральная расчетная сетка. На втором этапе с исполь-

зованием функций работы с расчетной сеткой ANSYS Fluent выполне-

ны адаптация и конвертация тетраэдральной сетки в полиэдральную.

Общее число элементов расчетной сетки составило

10

8

. Фрагменты

расчетной сетки модели макета ТВС ЦЗ показаны на рис. 1.

В расчетной модели макета ТВС заданы следующие граничные

условия: равномерное распределение расхода по входному сечению

макета и постоянство статического давления потока в выходном сече-

нии. Рабочим телом является воздух, свойства которого определены

законом идеального газа.

При анализе течения в пучках стержней было рассмотрено 7 моде-

лей турбулентности, доступных в пакете ANSYS Fluent [9]: стандарт-

ные (

k

ε

)- и (

k

ω

)-модели, Realizable–(

k

ε

)-, RNG–(

k

ε

)- и SST–

(

k

ω

)- (модель Ментора), SA- (модель Спаларта – Аллмараса) и RSM-

модели (модель рейнольдсовых напряжений). Выбор данных моделей

обусловлен следующими соображениями.

Стандартная (

k

ε

)-модель [9, 11] использует два дифференциаль-

ных уравнения переноса для кинетической энергии турбулентности

k

и скорости диссипации кинетической энергии турбулентности

ε

, кото-

рые получены из уравнений Навье – Стокса и Рейнольдса с использо-

ванием некоторого числа допущений и гипотез [11].

Уравнения переноса без учета влияния плавучести и дополнитель-

ных источников генерации и порождения диссипации турбулентности

записываются в следующем виде:

∂ρk

∂t

+

∂x

i

(

ρku

i

) =

∂x

j

μ

+

μ

t

σ

k

∂k

∂x

j

+

G

k

ρε

Y

k

;

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 7