Входные параметры модели и граничные условия

Начальные значения входных параметров модели, которые задаёт пользователь, делятся на значения внутри расчётной области и значения на её границе, т. е. на входе, выходе и стенках области. К задаваемым начальным параметрам относятся давление и температура воздуха, скорость сносящего потока, кинетическая энергия турбулентности и скорость её диссипации, турбулентная кинематическая вязкость и массовая доля паров топлива. Значения давления и температуры внутри расчётной области составляют соответственно 1 бар и 20 °С, на границах градиент функций их изменения равен нулю. Начальное значение вектора скорости сносящего потока внутри и на входе в расчётную область постоянно и имеет значение только в направлении оси X, варьируемое, в соответствии со значениями в Таблице 1. На стенках для вектора скорости действует условие прилипания. На выходе из канала градиент функции изменения скорости равен нулю. Начальные значения турбулентной кинетической энергии и скорости её диссипации, а также турбулентной кинематической вязкости являются постоянными на входе в канал и внутри расчётной области и рассчитываются по формулам соответственно:

	(27)
	(28)
	(29)

где  – значение вектора скорости сносящего потока на входе в расчётную область, м/с;  – интенсивность турбулентности находится в пределах 1...5%;  – характерный размер, равный ширине канала. Затем данные параметры пересчитываются в соответствии с заданной моделью турбулентности. На стенках значения турбулентной кинетической энергии и скорости её диссипации определяются пристеночными функциями, а на выходе из расчётной области нулевым градиентом. Значение турбулентной вязкости определяется нулевым градиентом как на стенках, так и на выходе. Начальная массовая доля паров топлива внутри расчётной области имеет постоянное значение равное нулю, на стенках, входе и выходе градиент функции её изменения равен нулю. Входные параметры модели, их значение внутри расчётной области, а также на её границах, входе и выходе представлены в таблице 2.

Обозначение в OpenFOAM	Физический смысл	Размерность	Значение внутри области	Значение на границе области
				вход	выход	стенки
P	Давление	Па	Постоянно 1 бар	Градиент изменения функции равен нулю;	Градиент изменения функции равен нулю;[ТЗ41]	Градиент изменения функции равен нулю;
T	Температура	К	Постоянно 20 °С	Градиент изменения функции равен нулю;	Градиент изменения функции равен нулю;	Градиент изменения функции равен нулю;
U	Скорость	м/с	Постоянно {U 0 0}	Постоянно {U 0 0}	Градиент изменения функции равен нулю;	Постоянно {0 0 0}
k	Кинетическая энергия турбулентности	м^2/с^2	Постоянно; Расчет по (15)	Постоянно; Расчет по (15)	Градиент изменения функции равен нулю;	Пристеночная функция;
epsilon	Скорость диссипации кинетической энергии турбулентности	м^2/с^3	Постоянно; Расчет по (16)	Постоянно; Расчет по (16)	Градиент изменения функции равен нулю;	Пристеночная функция;
nut	Турбулентная кинематическая вязкость	м^2/с	Постоянно; Расчет по (17)	Постоянно; Расчет по (17)	Градиент изменения функции равен нулю;	Градиент изменения функции равен нулю;
Ydefault	Массовая доля паров топлива	-	Постоянно; 0	Постоянно; 0	Градиент изменения функции равен нулю;	Градиент изменения функции равен нулю;

4.4 Результаты моделирования [ТЗ42]

Выводы по главе IV

 

 

Глава V. Модель распространения струи в сносящем потоке [ТЗ43] на основе закона сохранения импульса

Построение модели