Comparison of Turbulence Models in OpenFOAM for 3D Simulation of Gas Flow in Solid Propellant Rocket Engine - Konečn<U+00FD> P; <U+008A>evčk̕ R; University of Defence
El objetivo de este trabajo es comparar varios modelos matemt̀icos que simulan el flujo turbulento en un motor de cohete propulsor sl̤ido. A modo de comparacin̤, se eligieron los modelos ms̀ utilizados para simulaciones de flujo en el motor de cohete S5. Para este tipo de motor, hay datos experimentales disponibles que permiten la comparacin̤ de las simulaciones con la realidad. El modelo LES Smagorinsky proporcion ̤los mejores resultados, mientras que los modelos tipo RANS pareca̕n ser menos adecuados para esta tarea.1. Introduccin̤Durante el desarrollo de un nuevo modelo numřico para un motor de cohete de propulsor sl̤ido describimos previamente el flujo turbulento [1]. Este trabajo, por otra parte, tiene como objetivo comparar modelos seleccionados de flujo turbulento del marco de OpenFOAM.Para la simulacin̤ numřica de las ecuaciones de Navier-Stokes, el mťodo de Simulacin̤ Numřica Directa (DNS) se considera el ms̀ preciso. Permite simular con precisin̤ todo el espectro de estructuras vorticales con la resolucin̤ temporal y espacial adecuada. Sin embargo, este mťodo es muy exigente desde el punto de vista computacional, las celdas ms̀ pequeąs de la malla computacional deben corresponder al orden del tamaǫ de los remolinos ms̀ pequeǫs y su nm͠ero aumenta extremadamente con el valor del nm͠ero de Reynolds. Para props̤itos de investigacin̤, este mťodo es el ms̀ preciso. Sin embargo, para muchas aplicaciones de ingeniera̕ un modelo de turbulencia adecuado es suficiente. En cuanto a los modelos de turbulencia, hay muchas opciones para elegir el ms̀ adecuado, y es necesario entender sus caracters̕ticas, ventajas y limitaciones.2. Modelos de turbulencia disponiblesPara averiguar qu ̌modelo de turbulencia en OpenFOAM 2.3 puede utilizarse, realizamos la "prueba del plt̀ano" como se describe en [2]. Para los modelos de Simulacin̤ de Grandes Eddy (LES) obtenemos una lista:DeardorffDiffStressLRRDiffStressSmagorinskySpalartAllmarasSpalarAllmarasDDESSpalartAllmarasIDDESdynLagrangiandynOneEqEddyhomogenousDynOneEqEddyhomogenousDynSmagorinskykOmegaSSTSASlaminarmixtoSmagorinskyoneEqEddyspectEddyVisc