Визначення інтенсивності турбулентності потоків з великомасштабними вихорами на основі геометричного та кінематичного аналізу макроструктури

Abstract

Для гармонізації вітчизняних будівельних норм з нормами ЄС постала необхідність урахування інтенсивності турбулентності в приміщеннях. Основними підходами є дорогі і тривалі експериментальні дослідження в спеціальних лабораторіях або використання дорогих програм обчислювальної гідродинаміки (CFD) на дорогому апаратному забезпеченні. На відміну від цих підходів, продовжуючи дослідження професора, завідувача кафедри теплогазопостачання і вентиляції Київського національного університету будівництва і архітектури А. Я. Ткачука, запропоновано підхід до визначення інтенсивності турбулентності течій з великомасштабною вихровою структурою. Основним припущенням є головна роль макроструктури у формуванні основних статистичних характеристик пульсацій швидкості. Автори отримали інтенсивність турбулентності для вільних плоских струмин та напівобмежених струмин з різною кривиною поверхні настилання. Отримано інтенсивність турбулентності для примежового шару між потоками. Висунуті припущення підтверджуються збігом результатів з відомими дослідними даними. In connection with the standards harmonization with the EU it is necessary to take into account turbulence intensity in rooms. The basic approaches are high-cost and time consuming experimental researches in special laboratories or using expensive computational fluid dynamics (CFD) software on high-cost hardware. In contrast to these approaches as a continuation of researches of A. Tkachuk, the professor, Head of Heat- gas supply and Ventilation Department of Kyiv National University of Construction and Architecture, we propose an approach to determine the turbulence intensity of flows with large-scale vorticity. The basic assumption is the main role of large-scale turbulent macrostructure in formation of basic statistical characteristics of velocity pulsations. The authors obtained the turbulence for free flat jets and wall jets on different curvature walls. In this paper the turbulence intensity of the mixing boundary layer is obtained. The assumptions are confirmed by the known experimental results.