Расчет трехмерного турбулентного пограничного слоя в районе кормы и в вязком следе судна дифференциальным методом

Постановка проблемы. Расчет характеристик трехмерного пограничного слоя с помощью физического эксперимента наряду с неоспоримыми достоинствами имеет целый ряд недостатков: высокую трудоемкость и стоимость, ограниченный диапазон изменения параметров (например, чисел Рейнольдса), сложность разделения отдельных факторов и др. Все эти обстоятельства привели к созданию математической модели, которая обеспечит расчет характеристик трехмерного турбулентного пограничного слоя в носовой и средней части судна, в районе кормы и в вязком следе. Это даст возможность повысить качество технических решений, применяемых в процессе проектирования и постройки судов, так как существующие на сегодняшней день математические модели, имеющие плоскостное представление, т.е. работающие не с реальными кривыми, а с их проекциями, не дают точного описания характеристик пограничного слоя.

Цель. Рассмотреть дифференциальный метод, основанный на концепции частичной параболизации с использованием (k – ε)-модели турбулентности, который применялся для расчета трехмерного турбулентного пограничного слоя в районе кормы и в вязком следе судна.

Результаты. Представлена модель расчета трехмерного турбулентного пограничного слоя в районе кормы и вязком следе судна дифференциальным методом. Отмечено, что данный метод, основанный на частичной параболизации с использованием (k – ε)-модели турбулентности, был апробирован в СПбГМТУ.

Практическая значимость. Разработанная модель обеспечивает расчет характеристик пространственного пограничного слоя в районе кормы и вязком следе судна дифференциальным методом, основанным на концепции частичной параболизации с использованием (k – ε)-модели турбулентности.