Минимальный Базис Задач Валидации Методов Моделирования Течений С Низкими Числами Прандтля

Abstract

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева 1 , Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-Российский федеральный ядерный центр, г. Саров 2 Процесс валидации, определяет степень точности, с которой модель отображает объективную реальность с точки зрения предполагаемого использования и является важным этапом на пути научно-промышленного внедрения разрабатываемых программ. В настоящей работе представлен минимальный базис задач валидации методов моделирования течений жидкометаллических теплоносителей, характеризующиеся низкими числами Прандтля. С точки зрения численного моделирования течений с низкими числами Прандтля основной проблемой является турбулентность. Наиболее распространенные RANS модели турбулентности основаны на идее использования турбулентной вязкости и турбулентной теплопроводности, причем турбулентная теплопроводность напрямую связывается с турбулентной вязкостью с помощью фиксированного значения турбулентного числа Прандтля. Базис задач включает внутренние течения в трубах и каналах различной формы, смешение разнотемпературных потоков, а также течение в пучке стрежней. Для каждой задачи приводится подробное описание постановки и имеющиеся для нее опорные данные. Представлены результаты численного моделирования рассматриваемых задач по пакету программ ЛОГОС в рамках RANS моделей турбулентности с применением корреляций для определения турбулентного числа Прандтля и уточнения полученного решения для задач с высокой молекулярной теплопроводностью. Ключевые слова: численное моделирование, турбулентность, низкие числа Прандтля, турбулентный теплообмен, теплообмен в жидких металлах.