Министерство образования Российской Федерации
Балтийский государственный технический университет “Военмех”
И. А. БЕЛОВ, С. А. ИСАЕВ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2001
2
УДК 532. 517. 4
Б 43
Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А. Исаев, Балт. гос. техн. ун-т. СПб. , 2001. 108 с. Дан структурный анализ одного из важнейших направлений в исследовании турбулентных те-
чений, связанного с конструированием моделей турбулентности. Представлена классификация моде-
лей и охарактеризованы наиболее известные их представители на ряде примеров. Преимуществен-
ное внимание уделено вопросам применения моделей турбулентности в рамках сложившихся вычис-
лительных технологий. В этом плане данный материал является приложением к руководствам для
известных пакетов прикладных программ (например, FLOW3D, PHOENICS, FIRE, FLUENT и др. ). Предназначено для студентов и аспирантов, проходящих подготовку в области механики жид-
кости, газа и плазмы. Полезно для обучающихся и специалистов по теплофизике, энергетике и дру-
гим смежным дисциплинам. Ил. 41. Табл. 9.
Библиогр. : 30 назв. Рецензенты: кафедра аэродинамики и динамики полета Академии гражданской авиации
(зав. каф. ,канд. техн. наук, проф. Ю. И. Матвеев), д-р физ. - мат. наук, проф. В. А. Сосинович
Утверждено
редакционно-издательским
советом БГТУ
© БГТУ, СПб. , 2001
3
Посвящается
Исааку Павловичу Гинзбургу
ВВЕДЕНИЕ
Физические аспекты моделирования турбулентности
1. Турбулентность как составная часть курсов по аэрогидромеханике. Не-
меркнущая актуальность. Точка приложения ума титанов. Каталоги моделей,
включенных в пакеты прикладных программ. Турбулентность с позиций современной аэрогидромеханики представляет впол-
не сложившуюся область знаний, содержащую полезные для инженерной практики
сведения. В настоящее время широко распространенные программно-технические
комплексы (иначе, коды или пакеты прикладных программ) невозможно представить
без надлежащего каталога моделей турбулентности различного уровня сложности. Несмотря на значительные успехи в разработке моделей, теоретические конструк-
ции турбулентности как фундаментальной науки еще далеки от своей завершенно-
сти. Так, в 1998г. в Оксфорде на международном семинаре по проблемам вычисли-
тельной гидродинамики моделирование турбулентности (а именно, прямое числен-
ное моделирование и моделирование крупными вихрями) было признано одним из
трех актуальных научных направлений (вместе с решением сопряженных задач аэ-
ромеханики и проблем окружающей среды).