10 / 17
высокое разрешение сетки (не более
Δ
+
= 120
) в зоне соединения
трубопроводов и близлежащей части ЗП, где происходит формирова-
ние структуры течения (приведенные значения относятся к полностью
гексагональным сеткам). Разрешение в пристеночном слое сетки мож-
но выбирать, исходя из используемого типа пристеночных функций;
значение
у
+
= 50
. . .
70
может считаться достаточным;
2) по субсеточной модели: при использовании расчетных сеток до-
статочно высокого разрешения (
Δ
+
менее 100) может использоваться
модель Смагоринского (при задании
C
S
= 0
,
1
). Для сеток с более низ-
ким разрешением рекомендуется модель WALE, которая также пред-
ставляется предпочтительной в тех случаях, когда нет достаточной
информации по параметрам течения;
3) значения шага по времени рекомендуется выбирать, исходя из
среднеквадратического значения числа Куранта
∼
0
,
1
.
Масштабирование расчетных моделей и режимных параме-
тров.
Для полноценного применения разработанной расчетной мо-
дели необходимо решить вопрос масштабирования – изменения гео-
метрических размеров расчетных моделей и (или) режимных параме-
тров, чтобы исключить необходимость выполнять расчеты узлов РУ в
натуральную величину. Отметим, что в последние годы активно разви-
ваются расчеты с применением кластерных установок, при этом зада-
ча оптимизации аппаратных требований не теряет своей актуальности,
так как “в отличие от верификационных расчетов” в ходе расчетно-
го обоснования возможно рассмотрение значительного числа сочета-
ний режимных параметров или вариантов конструкции. Для исполь-
зования масштабирования нужно, чтобы сохранялось подобие полей
осредненой температуры, (осевой) скорости и амплитуды пульсаций
температуры, и сохранялись частотные характеристики пульсаций.
Для нестационарного и неизотермического течения невозможно
обеспечить соответствие всех критериев подобия, поскольку число
независимых переменных, входящих в описывающие процесс уравне-
ния, очень велико. Рассмотрим критерии подобия для условий МСЗ.
Поскольку число Рейнольдса находится в диапазоне автомодельности,
можно считать, что его значение влияет достаточно слабо (по данным
[14], как Re
0
,
1
). Для струйного варианта течения в ТСТ и высоких
значений локальных скоростей роль массовых сил незначительна по
сравнению с инерционными, также в условиях МСЗ незначительно и
влияние теплообмена со стенкой на температурное поле в жидкости
(подтверждается результатами сравнительных расчетов [1]). На основе
выполненного анализа можно предположить, что при расчете осред-
ненных по времени параметров должна наблюдаться “полная” автомо-
дельность (хотя ее условия реализуемы лишь частично). Достаточным
условием для этого является подобие геометрии и сохранение профи-
лей скоростей, параметров турбулентности и соотношения скоростей
36 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 2