OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 3 2025 91 EQUIPMENT. INSTRUMENTS яние вязкости при турбулентном течении (μt), тензора скорости деформации (Eij) и компонент вектора скорости (ui). Перенос тепла описывался уравнением (7). Коэффициент трения и теоретическое число Нуссельта (Nu) рассчитывались согласно уравнению (8) и эмпирической корреляции Диттуса – Болтера (уравнение (9)) [38–41]. ( ) ( ) ( ) 0 p u v w t x y z ∂ ∂ ρ ∂ ρ ∂ ρ + + + = ∂ ∂ ∂ ∂ ; (1) 2 2 2 2 2 2 1 u u u p u u u u v w x y z x x y z ⎛ ⎞ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + = − +μ + + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ∂ ∂ ∂ ρ ∂ ∂ ∂ ∂ ⎝ ⎠ ; (2) 2 2 2 2 2 2 1 v v v p v v v u v w x y z y x y z ⎛ ⎞ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + = − +μ + + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ∂ ∂ ∂ ρ ∂ ∂ ∂ ∂ ⎝ ⎠ ; (3) 2 2 2 2 2 2 1 w w w p w w w u v w x y z z x y z ⎛ ⎞ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + = − +μ + + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ∂ ∂ ∂ ρ ∂ ∂ ∂ ∂ ⎝ ⎠ ; (4) ( ) ( ) 2 i t t ij ij i j k j ku p k k E E t x x x ⎡ ⎤ ∂ ρ μ ∂ ρ ∂ ∂ + = + μ − ρε ⎢ ⎥ ∂ ∂ ∂ ⎢ σ ∂ ⎥ ⎣ ⎦ ; (5) 2 1 2 ( ) ( ) 2 i t s t ij ij s i j s j u p k C E E C t x x x k k ⎡ ⎤ ∂ ρε μ ∂ ρ ε ∂ ∂ε ε ε + = + μ − ρ ⎢ ⎥ ∂ ∂ ∂ ⎢ σ ∂ ⎥ ⎣ ⎦ ; (6) v p T T T T k k k q C x x y y z z t ⎛ ⎞ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ + + + = ρ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ; (7) 2 2 ; ( / ) / 4 2 P m f V L D V D Δ = = ρ ρπ ; (8) 0,8 0,4 0, 023 Nu = Re Pr . (9) Построение расчетной сетки Качество расчетной сетки оказывает существенное влияние на точность результатов. Для адекватного разрешения пристеночного пограничного слоя была сгенерирована квазиортогональная структурированная сетка с параметром y⁺ ≈ 0,5 (соответствующее расстояние до стенки y = 1,3628⋅10–5 м). Общее количество узлов в сетке составило 1 283 136. Вид поперечного сечения сетки представлен на рис. 3. На входе задавались следующие граничные условия: для верификации модели использовался равномерный профиль скорости, а для моделирования динамических режимов – пульсирующий синусоидальный профиль, описываемый уравнением V = U0 [1 + A sin(2πft)], где A – амплитуда пульсаций, f – частота, t – время, U0 – средняя скорость Рис. 3. Дискретизация (разбиение сетки) в поперечном сечении Fig. 3. Meshing at the cross section
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1