DES modelování turbulentního proudění

Abstract

Diplomová práce se zabývá studiem hybridních RANS/LES metod pro modelování turbulentního proudění se zaměřením na metodu DES a její modifikace. V teoretické části práce se zaměřujeme na popis turbulentního proudění a klasických metod pro jeho modelování. Dále jsou popsány hybridní RANS/LES metody, jejich princip a kategorie. Nakonec je podrobně popsána metoda DES společně s jejím vylepšením v podobě DDES a IDDES. Praktická část práce se věnuje testování metod DES a DDES na benchmarkových úlohách. Je zde popsán používaný software OpenFOAM a numerické metody použité k diskretizaci rovnic, část je věnována generování výpočetní sítě. Metody DES a DDES jsou testovány na dvou úlohách: obtékání hladké desky s nulovým tlakovým gradientem a proudění v kanále se skokovým rozšířením. Výsledky simulace jsou porovnány s experimentálními daty, důraz byl kladen na dobrou modelaci rychlostního profilu v blízkosti stěny, chování turbulentní viskozity a koeficientu napětí. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

This thesis deals with the study of hybrid RANS/LES methods for modeling of turbulent flow with a focus on the DES method and its modifications. The theoretical part focuses on the description of turbulent flow and classical methods for its modeling. The following describes the hybrid RANS/LES methods, their principles and categories. Finally, the DES method is described in detail together with its improvement in form of DDES and IDDES methods. The practical part is devoted to the testing of DES and DDES on benchmark problems. We describe here used software OpenFOAM and numerical methods used to discretize the equations. One part is devoted to grid generation. The DES and the DDES methods are tested on two benchmarks: flat plate with zero pressure gradient and backward facing step. The simulaton results are compared with experimental data, with a focus on good modeling of the velocity profile near wall, turbulent viscosity and skin friction coefficient. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)