Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
УДК 532.529
Волков К.Н.
Читать статью полностью
ПРИМЕНЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗНОСТНЫХ СХЕМ ВЫСОКОЙ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ НА НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ СЕТКАХ
Читать статью полностью
Язык статьи - Русский
Аннотация
Аннотация
Разрабатывается подход к дискретизации нестационарных уравнений Навье–Стокса на неструктурированных сетках в рамках метода конечных объемов, обсуждаются его преимущества и перспективы развития. Рассматриваются особенности дискретизации невязких и вязких потоков, а также производных по времени. К преимуществам предлагаемого подхода относятся: возможность работы как на структурированных, так и неструктурированных сетках; использование разностных схем высокого порядка по времени и по пространственным координатам; выбор для дискретизации законов сохранения среднемедианного контрольного объема; применение соотношений для расчета градиента и псевдолапласиана, позволяющих получить более точные результаты на сильно растянутых сетках в пограничном слое; запись соотношений для расчета потоков через грани внутренних и граничных контрольных объемов в одинаковой форме, что обеспечивает более простую программную реализацию. Подход позволяет реализовать стратегию адаптации сетки в соответствии с особенностями конкретного течения, а также дает обширные возможности для параллелизации процессов вычислений. Возможности разработанного подхода демонстрируются на примере решения задачи, связанной с моделированием нестационарных течений в элементах газотурбинных двигателей.
Ключевые слова: газовая динамика, неструктурированная сетка, разностная схема, профиль
Список литературы
Список литературы
1. Волков К.Н., Емельянов В.Н. Вычислительные технологии в задачах механики жидкости и газа. М.:
ФИЗМАТЛИТ, 2013. 468 с.
2. Cagnone J.S., Sermeus K., Nadarajah S.K., Laurendeau E. Implicit multigrid schemes for challenging aerodynamic
simulations on block-structured grids // Computers and Fluids. 2011. V. 44. N 1. P. 314–327.
3. Deng X., Mao M., Tu G., Zhang H., Zhang Y. High-order and high accurate CFD methods and their applications
for complex grid problems // Communications in Computational Physics. 2012. V. 11. N 4. P. 1081–
1102.
4. Wang Z.J., Fidkowski K., Abgrall R., Bassi F., Caraeni D., Cary A., Deconinck H., Hartmann R., Hillewaert
K., Huynh H.T., Kroll N., May G., Persson P.-O., van Leer B., Visbal M. High-order CFD methods: current
status and perspective // International Journal for Numerical Methods in Fluids. 2012. V. 72. N 8. P. 811–
845.
5. Luo H., Baum J.D., Lohner R. Edge-based finite element scheme for the Euler equations // AIAA Journal.
1994. V. 32. N 6. P. 1183–1190.
6. Crumpton P.I., Moinier P., Giles M.B. An unstructured algorithm for high Reynolds number flows on highly
stretched grids // Proc. 10th International Conference on Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow.
Swansea, UK, 1997. P. 561–572.
7. Brognies Z., Rajasekharan A., Farhat C. Provably stable and time-accurate extensions of Runge-Kutta
schemes for CFD computations on moving grids // International Journal for Numerical Methods in Fluids.
2012. V. 69. N 7. P. 1249–1270.
8. Moinier P., Giles M.B. Stability analysis of preconditioned approximations of the Euler equations on unstructured
meshes // Journal of Computational Physics. 2002. V. 178. N 2. P. 498–519.
9. Crumpton P.I., Giles M.B. Implicit time accurate solutions on unstructured dynamic grids // International
Journal for Numerical Methods in Fluids. 1997. V. 25. N 11. P. 1285–1300.
10. Brandt A. Multi-level adaptive solutions to boundary-value problems // Mathematics of Computation. 1977.
V. 31. N 138. P. 333–390.
11. Fransson T.H., Verdon J.M. Standard configurations for unsteady flow through vibrating axial-flow turbomachine-
cascades // Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics and Aeroelasticity of Turbomachines and Propellers.
Ed. H.M. Atassi. NY: Springer-Verlay, 1993. P. 859–889.
12. Verdon J.M. Linearized unsteady aerodynamic theory // United Technologies Research Center Report R85-
151774-1. 1987.
13. Lawrence C., Spyropoulos E., Reddy T.S.R. Unsteady cascade aerodynamic response using a multiphysics
simulation code // NASA Report TM-2000-209635. 2000.