Рис. 2. Сеточная модель экспериментального стенда
•
стандартная
k
−
ε
;
•
квадратичная
k
−
ε
;
•
кубическая
k
−
ε
.
Исходя из анализа имеющихся вычислительных ресурсов, возмож-
ностей кода, геометрии расчетной области и с учетом рекомендации
[9, 10] была разработана сеточная топология на основе гексаэдриче-
ских элементов, содержащая 4,5 млн контрольных объемов (рис. 2).
Граничные условия задавались во входных и выходных сечениях
патрубков в виде стабилизированных распределений скорости и со-
ответствующих распределений характеристик турбулентности. В при-
стенной области использовались стандартные “функции стенки” для
гидравлически гладкой поверхности.
При анализе результатов расчета и их сравнении с результатами
эксперимента в области течения теплоносителя от подводящих патруб-
ков до выхода из имитаторов опорных стояков применялось условное
разбиение, представленное на рис. 1 (поз.
8–11
).
Течение в опускном кольцевом коллекторе.
При выходе из под-
водящих патрубков, поток воды образует веерные струи, возникающие
при ударе потока, выходящего из патрубков, о стенку шахты. Эти струи
формируют опускной кольцевой поток, имеющий признаки кольцевого
течения в канале, со значительной неравномерностью распределения
скорости. Максимальные значения скорости в этом течении наблюда-
ются между патрубками.
Это подтверждается физическими и численными экспериментами,
результаты которых приведены на рис. 3. Области с повышенными
значениями скоростей (тангенциальная неравномерность), сформиро-
вавшиеся в опускном коллекторе, будем условно называть струями.
Число струй равно числу промежутков между патрубками, через ка-
ждый из которых подавался одинаковый расход воды 25 м
3
/ч. Ширина
74 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 2
