TY - JOUR

T1 - Прямое численное моделирование паффа в трубах различной длины

AU - Иващенко, Владислав Александрович

AU - Мулляджанов, Рустам Илхамович

N1 - Иващенко, В. А. Прямое численное моделирование паффа в трубах различной длины / В. А. Иващенко, Р. И. Мулляджанов // Теплофизика и аэромеханика. – 2025. – Т. 32, № 2. – С. 317-322. – DOI 10.63430/TIA2025020011. – EDN UEQCFJ. Исследования выполнены в рамках государственного задания ИТ СО РАН (FWNS-2022-0009).

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - При определенных условиях переход к турбулентности может сопровождаться возникновением локализованных турбулентных структур, известных как паффы. Паффы представляют собой области турбулентности, окруженные ламинарным течением, и их поведение значительно зависит от числа Рейнольдса (Re). В представленном исследовании изучается влияние начальных условий течения на формирование паффов в круглых трубах различной длины с использованием прямого численного моделирования (DNS) при фиксированном числе Рейнольдса Re ≃ 2200. Из литературы известно, что при числах Рейнольдса около Re ≃ 2000 одиночные паффы формируются как метастабильные структуры с возможностью распада или сохранения, а при Re > 2300 паффы взаимодействуют, образуя более сложные и стабильные конфигурации, такие как двойные и тройные паффы. Устойчивым принято называть пафф, время жизни которого значительно превышает характерное время в данной системе, обычно определяемое как отношение длины рассматриваемой области к значению осевой скорости в ламинарном участке течения. При этом известно об увеличении количества устойчивых паффов с ростом числа Рейнольдса, в то время как вопрос повторяемости конфигурации течения при одном и том же числе Рейнольдса остается открытым. Полученные данные имеют важное значение для прогнозирования и контроля турбулентности в различных инженерных приложениях.

AB - При определенных условиях переход к турбулентности может сопровождаться возникновением локализованных турбулентных структур, известных как паффы. Паффы представляют собой области турбулентности, окруженные ламинарным течением, и их поведение значительно зависит от числа Рейнольдса (Re). В представленном исследовании изучается влияние начальных условий течения на формирование паффов в круглых трубах различной длины с использованием прямого численного моделирования (DNS) при фиксированном числе Рейнольдса Re ≃ 2200. Из литературы известно, что при числах Рейнольдса около Re ≃ 2000 одиночные паффы формируются как метастабильные структуры с возможностью распада или сохранения, а при Re > 2300 паффы взаимодействуют, образуя более сложные и стабильные конфигурации, такие как двойные и тройные паффы. Устойчивым принято называть пафф, время жизни которого значительно превышает характерное время в данной системе, обычно определяемое как отношение длины рассматриваемой области к значению осевой скорости в ламинарном участке течения. При этом известно об увеличении количества устойчивых паффов с ростом числа Рейнольдса, в то время как вопрос повторяемости конфигурации течения при одном и том же числе Рейнольдса остается открытым. Полученные данные имеют важное значение для прогнозирования и контроля турбулентности в различных инженерных приложениях.

KW - ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПЕРЕХОД

KW - ТЕЧЕНИЕ В ТРУБЕ

KW - ПАФФЫ

KW - ПРЯМОЕ ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82745269

U2 - 10.63430/TIA2025020011

DO - 10.63430/TIA2025020011

M3 - статья

VL - 32

SP - 317

EP - 322

JO - Теплофизика и аэромеханика

JF - Теплофизика и аэромеханика

SN - 0869-8635

IS - 2

ER -