Изучение обтекания круглого бесконечного цилиндра несжимаемой жидкостью

Федеральное государственное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

                       Институт инженерной физики и радиоэлектроники

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ОБТЕКАНИЕ КРУГЛОГО ЦИЛИНДРА

Преподаватель                         _________               Д.В. Платонов

                                                    подпись, дата            

Студенты         РФ 11-43М        _________               Д. Д.Рябов

                                                               Н.В. Абузова

                                                             подпись, дата                   

Красноярск 2011

Цель работы: Изучение обтекания круглого бесконечного цилиндра несжимаемой жидкостью.

Оборудование: ПЭВМ, компьютерная программа σFlow, Microsoft Office.

Краткие теоретические сведения и постановка задачи

Задачи обтекания жидкостью различных тел встречаются во многих отраслях человеческой деятельности. Вопрос изучения обтекания является очень актуальным при проектировании самолетов, кораблей, подводных лодок и т.д. До недавнего времени большинство исследований посвященных обтеканию тел носило в основном экспериментальный характер. С развитием вычислительной техники и методов вычислений появилась возможность изучать обтекание при помощи численного моделирования. Убедимся в этом на примере решения классической задачи обтекания круглого цилиндра.

Постановка данной задачи следующая: цилиндр диаметром D=2м, помещен в параллелепипед размерами 30м×50м×30м (рис.1). На вход в параллелепипед со скоростью 1 м/с поступает жидкость, которая обтекая цилиндр, вытекает через противоположную входу стенку параллелепипеда. Для других боковых грани параллелепипеда являются твердыми стенками. Поскольку мы рассматриваем обтекание бесконечно длинного цилиндра, то на гранях параллелепипеда перпендикулярных цилиндру нужно задать условия симметрии.

Рис.1. Геометрия задачи