Academic literature on the topic 'Модель турбулентності'

У роботі проведено аналіз існуючих наукових досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених у галузі дослідження мікроклімату транспортних засобів (автобусів, електробусів, легкових автомобілів та тракторів). Проаналізовано стан досліджень та наведено які питання цього напрямку наукових досліджень потрібно дослідити. Показано проблеми та їх вирішення за допомогою запропонованих методик наведених у наукових роботах вчених з різних країн світу. Розглянуто структуру та основні функції, які виконують системи забезпечення мікроклімату в салонах автобусів, автомобілів та тракторів сільськогосподарського призначення, а також наведено проблематику, мету та суть подальших можливих досліджень. За допомогою комп’ютерного моделювання створено симуляційну 3D – модель повітряних потоків в салоні великогабаритного міського низькопідлогового автобуса. По-перше, за допомогою такої моделі можна як візуально побачити, так і дослідити параметри повітряних потоків, утворення зон холодного та гарячого повітря, визначити зони турбулентності у салоні того чи іншого транспортного засобу. По-друге, дослідження за допомогою програмного забезпечення (САПР) дозволяє дещо знизити вартість досліджень та дозволяє менше часу затрачати на практичні дослідження Проведено порівняння отриманих результатів із науковими дослідженнями інших вчених, які досліджували подібну тематику. Результати досліджень даної роботи можуть в подальшому слугувати базою для більш широкого дослідження, аналізу проблем та подання рекомендацій при проектуванні чи при усуненні проблем систем забезпечення мікроклімату салону транспортного засобу. Ключові слова: мікроклімат пасажирського салону, система опалення, вентиляція салону, кондиціонування салону, потоки повітря, зона турбулентності, турбулентні потоки, джерело обігріву, температурні поля.

В статье изложены общие принцип моделирования циклонного сепаратора. Описана численная модель, реализованная в программе Fluent. Изучены различные модели турбулентности. Выявлено, что подходящей моделью турбулентности для данного исследования является модель турбулентности напряжений Рейнольдса. Вычислен абсолютный КПД установки для определенных геометрических размеров и заданных начальных условиях. Произведена оценка погрешности для измерения эффективности.

Известно, что математическое моделирование закрученных турбулентных потоков является сложной проблемой. Исследование таких потоков с помощью методов прямого моделирования (DNS) или моделями больших вихрей (LES) требуют больших вычислительных ресурсов. А численное исследование двухфазного турбулентного потока внутри центробежного пылеуловителя на основе упомянутых методов на сегодняшний день практически не представляется возможным. Поэтому для исследования таких потоков приемлемыми математическими моделями являются модели турбулентности, основанные на замыкании уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу (RANS). Однако линейные модели RANS, в основе которых лежит гипотеза Буссинеска, не пригодны для решения подобных задач. Дело в том, что гипотеза Буссинеска предполагает изотропную турбулентность, а в случае вращающихся течений возникает анизотропная турбулентность. При небольших закрутках потока в линейные модели RANS вводятся специальные поправки. При сильных закрутках потока, например, как в центробежных пылеуловителях, эти поправки могут быть недостаточными для получения приемлемых численных решений. Поэтому в таких случаях рекомендуется использовать нелинейные RANS модели, например, на основе рейнольдсовых напряжений. Но эти модели очень сложны и громоздки для исследования двухфазных сред. В последнее время появилась новая двухжидкостная модель турбулентности. Данная модель имеет высокую точность и проста в реализации при решении практических задач. Поэтому целью настоящей работы является численное исследование двухфазного турбулентного потока внутри центробежного пылеуловителя на основе новой двухжидкостной модели. Для верификации модели полученные численные результаты сопоставляются с экспериментальными данными. В работе также представлены результаты, полученные по линейной модели SARC.

С использованием пакета прикладных программ ANSYS CFX выполнено компьютерное моделирование гидродинамики и теплообмена в круглой трубе с наклонно тангенциальной закруткой потока на входе и 90° поворотом на выходе. Выполнена верификация двух групп моделей турбулентности, определены основные параметры расчетной сетки, позволяющие получить приемлемую точность расчета. Сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными показало, что использование k-ω модели турбулентности дает наилучшие результаты при расчете поверхностного угла закрутки потока; все модели турбулентности хорошо описывают коэффициент гидравлического сопротивления, а LRR модель напряжений Рейнольдса наиболее точно описывает теплообмен.

Проаналізовано особливості трансферу сучасного модерну в освітній системі країн Європейського Союзу. Підкреслено, що викладач поступово перестає бути єдиним модератором процесу формування компетенцій, а технологічна складова в організації освітнього процесу збільшується рік від року. Визначено фундаментальні напрями модерну економічної освіти, що базуються на концепціях М. Спенсера, Дж. Д’юї, аналізі космополітичної моделі У. Бека, соціально-економічної турбулентності М. Фезерстоуна і С. Леша, культурній дифузії Я. Пітерзе. Особливу увагу звернено на формування новітніх парадигм розвитку суспільства Homo Urbanus та Homo Creativus, які вже найближчим часом визначатимуть трендовість освітньої сфери та регуляторну домінантність «суперкреативного ядра», до якого, за Р. Флоридою, відносяться творчі викладачі. Проведений аналіз європейської моделі викладача в межах його творчої ідентифікаціїї, що, на думку авторів, носить поліструктурний характер просвітництва, це дало змогу максимально оптимізувати критеріальну основу структуризації М. Генсона. Проведений аналіз ідентифікаційних підходів щодо творчої особистості викладача уможливив визначити типові для ЄС риси: розуміння потреби в розширеному інвестуванні в освіту, психолого-педагогічний професіоналізм, ступінь конвергенції освітніх систем, селективне опанування наукової і дидактичної інформації, вплив багаторівневих програм (зокрема «Еразмус+») на стан академічної мобільності, а також характер міжнародної інституалізації освітнього менеджменту. Розроблена модель трансформаційної дифузії європейської креативізації, дала змогу визначити мікс-сприйняття та індикативно-дифузне поле процесів взаємодії «викладач-учень», що охоплюють креативізацію, демократизацію, гібридизацію, біохевіризацію, креолізацію, корпоративізацію, космополізацію, національну стандартизацію. Зазначене дає змогу з прагматичних і, водночас, творчих позицій розробити індикативні виміри творчої дифузії викладача економіки.

Рассматривается численная модель смешения параллельных турбулентных пространственных течений при сверхзвуковых скоростях. Используется RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) подход на основе модели турбулентности Спаларта-Аллмараса (SA - Spalart-Allmaras), дополненный моделью смешения c учетом турбулентной диффузии. Система осредненных уравнений Навье-Стокса, замкнутая уравнением модели турбулентности, решается с помощью метода LU-SGS-GMRES (lower-upper symmetric Gauss-Seidel generalized minimal residual). Для валидации численных алгоритмов SA модели турбулентности и турбулентной диффузии в многокомпонентном газе проведено моделирование задачи о впрыске водорода в поток инертного газа, двигающийся со скоростью, соответствующей M = 2,44 и их дальнейшем смешении в модельной камере сгорания Барроуса-Куркова. Задача решена в двумерной (2D) и трехмерной (3D) постановках. Полученные результаты сравниваются с экспериментальными и расчетными данными. Расчеты выполнены с использованием многопроцессорной вычислительной системы «МВС-10П» МСЦ РАН.

Рассматривается численная модель смешения параллельных турбулентных пространственных течений при сверхзвуковых скоростях. Используется RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) подход на основе модели турбулентности Спаларта-Аллмараса (SA - Spalart-Allmaras), дополненный моделью смешения c учетом турбулентной диффузии. Система осредненных уравнений Навье-Стокса, замкнутая уравнением модели турбулентности, решается с помощью метода LU-SGS-GMRES (lower-upper symmetric Gauss-Seidel generalized minimal residual). Для валидации численных алгоритмов SA модели турбулентности и турбулентной диффузии в многокомпонентном газе проведено моделирование задачи о впрыске водорода в поток инертного газа, двигающийся со скоростью, соответствующей M = 2,44 и их дальнейшем смешении в модельной камере сгорания Барроуса-Куркова. Задача решена в двумерной (2D) и трехмерной (3D) постановках. Полученные результаты сравниваются с экспериментальными и расчетными данными. Расчеты выполнены с использованием многопроцессорной вычислительной системы «МВС-10П» МСЦ РАН.

Доведено, що на територіальному рівні існує подвійний позитивний зворотний зв’язок у мультимодальному «міському мультиплікаторі»: населення території, економічна структура території, що склалася при вже досягнутому рівні активності. Разом з тим територіальний рівень активності визначається конкуренцією з аналогічними центрами економічної активності, розташованими в інших місцях. Збут вироблених продуктів або послуг залежить від вартості транспортування їх до споживача і масштабів підприємства. Розширення будь-яких підприємств визначається попитом на товар або послугу, виробництва яких воно сприяє і за виробництво яких дані підприємства конкурують з іншими. Таким чином, між відносним зростанням населення і продуктивною діяльністю або сферою послуг існує сильний зворотний зв’язок і нелінійні залежності. Встановлено, що сьогодні на економічну науку зробили вплив новітні математичні дослідження хаосу, і економісти намагаються інтерпретувати хаотичні явища в термінах детермінованих систем. Розглянуто ситуації, коли економічний хаос ініційований не тільки екзогенними факторами. Стверджено, що економічний хаос може бути викликаний ендогенними факторами навіть у відносно простих нелінійних системах. Тим більше хаос притаманний територіальної системі, що представляє собою складну, динамічну, нелінійну систему, в рамках якої динаміки різних підсистем взаємодіють між собою, що призводить до появи турбулентності розвитку всієї системи. Запропоновано, за початковий стан в розглянутій моделі прийняті гіпотетичні початкові умови, при яких в різних точках спостерігається (сільськогосподарська) активність. Модель дозволяє простежити виникнення ієрархічно впорядкованої активності, відповідної більш високих рівнів ієрархії, тобто що має на увазі експорт виробленої продукції в більш широку область. У той час як симетричний розподіл ігнорує «історію», викладений вище сценарій враховує її (принаймні мінімальним чином) як взаємодія «законів», що мають у цьому випадку суто економічну природу, і «випадку», керуючого послідовністю, в якій виникають підприємства.

Разработана модель волатильности для нескольких временных горизонтов с учетом распределения частот колебаний цены. Суть модели заключается в способности выявления и использования «несущих частот» рыночных цен для получения более точной оценки текущей волатильности. Наше внимание сосредоточено на определении структуры рынка, учтенной в динамике цены и отражающей наличие рыночных агентов, работающих на разных временных горизонтах. Чтобы оценить предлагаемую модель, мы решили сравнить оценки волатильности, рассчитанные для индекса S&P 500, с индексом VIX, выбранным в качестве основного объективного индикатора волатильности рынка. Сравнение исторической волатильности, модели мультипликативного каскада и предложенной модели показало преимущество последней с точки зрения средней абсолютной процентной ошибки.

Построена основанная на усовершенствованной двухпараметрической модели турбулентности численная модель динамики цилиндрической локализованной области турбулентных возмущений в продольном горизонтально однородном сдвиговом потоке однородной жидкости. Результаты численных экспериментов демонстрируют существенное порождение энергии турбулентности за счет сдвигового течения. Рассмотрен вопрос о подобии течения по сдвиговому числу Фруда. Показано, что при достаточно больших значениях этого параметра, соответствующих малым градиентам скорости сдвигового течения, наблюдается подобие течения.

Дисертаційну роботу скеровано на вирішення теоретико-методологічної та науково-практичної проблем щодо забезпечення стійкості банківської системи України в умовах турбулентних процесів, що відбуваються на фінансовому ринку. У дослідженні розвинуто концептуальні засади модерної сегментації вітчизняного фінансового ринку й обгрунтовано передумови для зміни парадигми його функціонування; з’ясовано відмінність базових характеристик сучасного стану банківської системи та фінансового ринку – турбулентності, волатильності, стійкості; виявлено загальні закономірності у формуванні моделі фінансового ринку України з акцентацією на неабиякій значущості банківської системи в його розвитку та визначено її як публічно-банкоцентричну; охарактеризовано роль банків як агентів упровадження ФінТех і зміни парадигми функціонування фінансового ринку; окреслено важливість необанків для формування модерної фінансової екосистеми; розроблено методологію та методичний інструментарій оцінювання впливу волатильності світових фінансових ринків на стан відповідного ринку України, зокрема волатильності переливу; удосконалено науково-методичні засади оцінювання функції валютного курсоутворення банків у формуванні турбулентних процесів на фінансовому ринку; виокремлено методологію та методичний інструментарій визначення стійкості банківської системи під упливом турбулентності на фінансовому ринку.
The work is devoted to solving the scientific problem of development of theoretical and methodological principles and methodological tools to ensure the stability of the banking system in terms of changing the concept of financial market development, taking into account the permanence of volatility and turbulence. The banking system, being the main intermediary in the financial market of Ukraine, is at the center of the transfer of financial resources between all economic agents. At the same time, the financial market becomes a source of turbulent processes that can have a negative impact on the economy and provoke a crisis. Therefore, an important task is to ensure the stability of the banking system, especially taking into account the intensive development of modern financial technologies, the emergence of new financial instruments that force to reconsider the functioning concept of the modern financial market. The content analysis of the main tokens – "stability", "volatility", "turbulence" – that characterize the state of the banking system and the financial market, allowed us to say that the token "volatility" is identified with the token "instability"; and the tokens "volatility" and "turbulence" have significant semantic differences. Such types of volatility as stochastic, implicit and explicit volatility, conscious and unpredictable volatility, flow volatility are distinguished by the author. The systematization of the existing approaches to the modern understanding of the token "financial market", as well as taking into account the influence of modern financial technologies are the basis of the author's definition. Taking into account the impact of the development of modern financial technologies at the subject-object level is manifested in the emergence of new types of financial institutions and technologies and is consistent with the basic principles of digital economy. The study of the current state of the financial market allowed to define its model as public-bank-centric. The dissertation systematizes the determinants that determine the stability of the banking system in the turbulent financial market of Ukraine, which are grouped into two blocks: institutional and economic. The genesis of the digital economy, Fintech, as well as the formation of permanent volatility and turbulent processes in the financial market provoke transformations in the banking system of Ukraine, which is manifested in changing business models of banks, including neo-banks. They are classified as follows: digital banking, open banking, open X-banking with the transformation into a financial universal technology company. The changes taking place in the financial market lead to a change in the paradigm of its further functioning and gradual transformation into a financial ecosystem, which appears as a set of service providers, infrastructure institutions, regulatory and supervisory bodies, which collaborate with the principles of sustainable development for the provision of integrated services with a focus on the individual profile of consumers – economic agents. It is argued that the relationship between financial market segments outlines the probability of formation of three potential effects: overflow, contamination, and quality escape. It is established that the relationship is manifested between the foreign exchange market and the stock market, between the stock market and the bond market, between the derivatives market and the stock market. The use of various methods of economic and mathematical modelling allowed to establish the existence of a significant impact of separate global financial markets on the state and dynamics of the Ukrainian stock market, due not only to the small size of Ukraine's economy but also its financial market. The application of a system of methods (correlation analysis; Sharpe's model to establish systematic and specific risk and determine the ß-coefficient; stationarity tests of Phillips–Perron and extended test of Dickey–Fuller; Granger causality tests; cointegration method, inverse reliability analysis method) allowed grounding long-term unilateral dependence of the development of the Ukrainian stock market on the world markets of Great Britain, Germany, the USA, as well as the local market of Poland. The effect of overflow between the stock and bond markets was established in the work with the use of cointegration tests and the influence of the American stock market on the domestic one was proved and its manifestation with a delay of one week, which will increase the strategy efficiency and tactics of bank securities portfolio. A pair wise analysis of the relationship between the dollar / UAH exchange rate and index of "First Stock Trade System", between the exchange rate and prices of underlying financial assets (oil prices), as well as between the index of "First Stock Trade System" and oil prices showed in all cases a lack of long-term equilibrium and significant dominance of specific (diversified) financial risk that is formed within the domestic financial market. The stability of the banking system can be considered from two positions, internal and external. The internal stability of the banking system is determined by its internal state, and external - under the influence of the external environment as a whole of the financial system, but the basis for determining the external stability is internal. The application of Mamdani's fuzzy logic model allowed to determine the integral indicator of internal and external stability of the banking system of Ukraine. As a result of the calculations it was found that the behaviour of the integrated indicator of the internal stability of the banking system is the most balanced, the behaviour of other indicators can be defined as unbalanced with a high level of volatility.

В статье представлены результаты численного исследования структуры течения в плоском канале в зоне его внезапного расширения. Расчеты выполнены на основе двухжидкостной модели турбулентности и модели турбулентности Уилкокса. Стационарное решение задачи получено методом установления, для чего использовались нестационарные уравнения гидродинамики. В работе исследованы поля скорости и турбулентные напряжения потока, а также коэффициент сопротивления в различных участках канала. Основные расчеты выполнены на равномерной сетке с числом узлов 300×90. Для разностной аппроксимации исходных уравнений применен метод контрольного объема второго порядка по пространству. Корректность результатов подтверждена для чисел Рейнольдса Re = 36000 путем сравнения с найденными в литературе экспериментальными данными.