Влияние модели турбулентности на результаты вычислительных экспериментов при мелкодисперсной расчётной сетке и малых аэродинамических скоростях

Развитие цифровизации в настоящее время позволяет осуществлять внедрение современных технологий в процессы проведения научных и инженерных экспериментов в различных областях промышленности. В рамках данной статьи рассматривается процесс создания цифрового двойника сложной технической установки для проведения масштабных экспериментов на примере малогабаритной дозвуковой аэродинамической трубы, используемой в исследованиях в области строительной аэродинамики. Основной задачей является анализ влияния выбора модели турбулентности на результаты компьютерных экспериментов при использовании мелкодисперсной расчетной сетки и малых скоростях воздушных потоков. В ходе исследования сравниваются три распространённые модели (k-ε, SST и BSL RS) с целью определения оптимальной для данного типа исследований. Результаты показывают, что модели дают сходные по характеру распределения потоков результаты, однако модель SST демонстрирует наиболее эффективный баланс между точностью и вычислительной ресурсозатратностью, обеспечивая наиболее плавное и быстрое решение и минимальные отличия от более сложных моделей. Полученные выводы позволяют прийти к заключению о целесообразности использования модели SST для дальнейших расчетов, что способствует повышению эффективности процессов цифровой поддержки аэродинамических исследований и поддержанию жизненного цикла технической установки.