ГОСТ Р 57700.8-2018 Численное моделирование физических процессов. Численное моделирование дозвуковых течений вязких жидкостей и газов. Верификация ПО

     9 Вязкое обтекание сферы

Рассматривается медленное стационарное обтекание сферы (задача Стокса) радиусом потоком невязкой жидкости или невязкого газа в условиях малых дозвуковых скоростей [1], [2]. При предположении о потенциальном характере обтекания осесимметричное решение имеет вид (см. рисунок 6):

- поле скоростей:

, .

Переход к компонентам скорости в цилиндрической системе координат:

, ;

- распределение давления: ;

- касательная составляющая напряжения трения на поверхности сферы:

;

- распределение коэффициента давления по поверхности сферы:

, где ;

- сила сопротивления на сферу: ;

- коэффициент сопротивления сферы: .

Стационарное течение при медленном обтекании сферы по Стоксу соответствует реальным течениям при очень малых числах Рейнольдса, менее чем 1.

     
Рисунок 6 - Вязкое обтекание сферы. Осесимметричное решение при предположении о потенциальном характере обтекания