Record Details

TO THE QUESTION ABOUT THE SIMULATION OF TURBULENT THERMAL FLOWS

Civil Aviation High TECHNOLOGIES

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title TO THE QUESTION ABOUT THE SIMULATION OF TURBULENT THERMAL FLOWS
К ВОПРОСУ О МОДЕЛИРОВАНИИ ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕРМИЧЕСКИХ ПОТОКОВ
 
Creator Константин Зудов Андреевич; МФТИ
Максим Кудров Александрович; МФТИ
Георгий Толкачев Юрьевич; МФТИ
Ксения Малюткина Ивановна
 
Subject турбулентность; случайный порыв; атмосфера; термик
 
Description The main purpose of this work was the simulation of turbulent thermal flows, which is aimed at improving the visualization and the modeling of the flow fields of wind flows, which are necessary for aviation. The physical-mathematical model of gas flow in thermal is proposed on the basis of thermodynamic model and dynamic model under the assumption that the condensation energy, when the movement of the thermal is upward, becomes the turbulent fluctuations. A thermal is an air mass, which goes up and is capable to intermix with ambient air. In the work the thermodynamic model of thermal is presented, the equations and the system of equations are derived, that describe the main characteristics of wind flow, which are required for the modeling of airflows. The generation of vertical turbulent gust with von Karman spectrum is shown. The basic assumption in the construction of the dynamic model of generation was that the energy, which is stood out in the thermal due to the condensation of steam, is converted into the energy of turbulent pulsations. Some examples of numerical simulation are given in the article. The visualizations of the generation of the vertical velocity of random wind gust are given depending on the size of the considered space and depending on the pitch of cell partition. The analysis and comparison of the obtained results of the calculation are presented. The conducted studies are aimed at the simulation of the atmospheric background and atmospheric processes and, in the final result, at the increasing of flight safety.
Основной целью работы являлось моделирование турбулентных термических потоков. На базе термодинамической и динамической моделей в предположении, что энергия конденсации пара при восходящем движении термического потока воздуха (термика) переходит в турбулентные пульсации, предложена физико-математическая модель течения газа в термике. В работе предложена система уравнений, описывающая восходящее течение воздуха. Предложена модель генерации вертикального турбулентного порыва с кармановским спектром. Основное предположение при построении динамической модели генерации заключалось в том, что выделившаяся в термике за счет конденсации пара энергия переходит в энергию турбулентных пульсаций. В статье приведены примеры численного моделирования. Визуализация вертикальной скорости случайного порыва ветра построена в зависимости от размера рассмотренного пространства и в зависимости от шага разбиения ячейки. Представлены анализ и сравнение полученных результатов расчета. Проведенные исследования направлены на моделирование атмосферного фона и атмосферных процессов и, в конечном результате, на повышение безопасности полетов.
 
Publisher Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)
 
Date 2016-11-07
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/253
 
Source Civil Aviation High TECHNOLOGIES; № 223 (2016); 63-70
Научный вестник МГТУ ГА; № 223 (2016); 63-70
2079-0619
 
Language rus
 
Relation http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/253/179
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).