Matematické modelování turbulentního proudění

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá základy matematického modelování turbulentního proudění. Je uvažován model stlačitelné vazké tekutiny popsaný systémem Navierových-Stokesových rovnic, z něhož je odvozen systém středovaných Navierových-Stokesových rovnic podle Favra. Ten se uzavírá modely turbulence, nejpoužívanější z nich jsou popsány v této práci. Pro numerické řešení středovaného systému Navierových-Stokesových rovnic na strukturované čtyřúhelníkové síti je použita metoda konečných objemů, nevazké numerické toky na~stěnách kontrolních objemů jsou aproximovány AUSM schématem. Za účelem zvýšení jeho řádu přesnosti v prostorové proměnné je použita lineární rekonstrukce s minmod limiterem. Vazké numerické toky stěnami kontrolních objemů jsou aproximovány centrálně s pomocí duálních buněk. V práci je také detailně popsán způsob aproximace rovnic modelu turbulence k-epsilon. Na zvolené testovací úloze proudění v dvourozměrném úzkém kanálu jsou provedeny numerické simulace turbulentního proudění s pomocí algebraického modelu turbulence Baldwina a Lomaxe a dvourovnicového modelu turbulence k-epsilon.