Вязкое вовлечение газа в вентилируемой каверне заданной формы

Abstract

Представлена математическая модель вовлечения газа в вентилируемой осесимметричной каверне заданной формы при малых числах кавитации на основании определения характеристик ламинарно-турбулентного пограничного слоя, формирующегося на внутренней поверхности каверны. Применена модель переноса компонент тензора напряжений Рейнольдса при произвольных числах Рейнольдса для замыкания системы уравнений Рейнольдса в приближении пограничного слоя. На основании определенных характеристик ламинарно-турбулентного пограничного слоя, формирующегося на внутренней поверхности каверны, найдены величины вязкого вовлечения газа. Предложены интегральные оценки объемного расхода воздуха в вентилируемой каверне при разных числах Рейнольдса.

Представлено математичну модель втягнення газу у вентильованій осесиметричній каверні заданої форми при малих числах кавітації на підставі визначення характеристик ламінарно-турбулентного примежового шару, який формується на внутрішній поверхні каверни. Застосовано модель переносу компонент тензора напружень Рейнольдса при довільних числах Рейнольдса для замикання системи рівнянь Рейнольдса у наближенні примежового шару. На підставі визначених характеристик ламінарно-турбулентного примежового шару, який формується на внутрішній поверхні каверни, знайдено значення в'язкого втягнення газу. Запропоновано інтегральні оцінки об'ємної витрати газу у вентильованій осесиметричній каверні при різних числах Рейнольдса.

A mathematical model of gas loss in ventilated axisymmetric cavity of the specified shape is presented at small cavitation numbers on the basis of definition of characteristics of the laminar-turbulent boundary layer formed on the internal surface of the cavity. The Reynolds stress model of turbulence at arbitrary Reynolds numbers is applied to closure the system of Reynolds equations in the boundary layer approximation. On the basis of the determined characteristics of the laminar-turbulent boundary layer formed on the internal surface of the cavity, values of viscous gas loss are found. Integral estimations of the volume gas consumption in a ventilated cavity are proposed at different Reynolds numbers.