Обобщение метода КАБАРЕ на случай течений несжимаемой жидкости при наличии свободной поверхности

 
Код статьиS023408790001929-5-1
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: Институт автоматизации проектирования РАН
Адрес: Российская Федерация, Москва
Аффилиация: Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
Адрес: Российская Федерация, Москва
Название журналаМатематическое моделирование
ВыпускТом 30 номер 11
Страницы75-90
Аннотация

Предложен новый подход для решения задач взаимодействия вихревых структур со свободной поверхностью. Для модели несжимаемой вязкой среды предложена конечно-разностная схема второго порядка точности на основе известной схемы КАБАРЕ. Методика КАБАРЕ в случае несжимаемой среды решает дополнительно задачу соленоидации поля скоростей. Решение такой задачи подразумевает решения СЛАУ относительно переменной давления и последующего учета градиента давления при расчете уравнений движения. Решение СЛАУ представляет собой отдельную сопряженную задачу, не входящее в описание метода КАБАРЕ, и в данной работе авторы приводят только постановку задачи без указания конкретного метода решения СЛАУ.

Ключевые словадвижение вихревой пары, свободная поверхность, прямое численное моделирование
Получено09.11.2018
Дата публикации21.11.2018
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1231

Оценка читателей: голосов 0

1. О.М. Белоцерковский, В.А. Гущин, В.Н. Коньшин. Метод расщепления для исследования течений стратифицированной жидкости со свободной поверхностью // ЖВМ и МФ, 1987, т.27, № 4, с.594-609;

2. С.W. Hirt, J.L. Cook, T.D. Butler. А Lagrangian method for calculating the dynamics of an incompressible fluid with free surface // J. Comp. Phys., 1970, v. 5, №1, p.103-124.

3. Т. Батлер. Развитие метода LINС. – В кн. Численные методы в механике жидкостей. – М.: Mиp, 1973, c.146-155;

4. С. Хёрт. Произвольный лагранжево-эйлеров численный метод. В кн.: Численные методы в механике жидкостей. – М.: Мир, 1973, с.156-164;

5. R.K.C. Chan. A generalized arbitrary Lagrangian-Eulerian method for incompressible flows with sharp interfaces // Journal of Computational Physics, 1975, v.17, №3, p.311-331.

6. C.W. Hirt, А.А. Amsden, J.L. Cook. An arbitrary Lagrangian-Eulerian computing method for all flow speeds // J. Comp. Phys., 1974, v.14, №3, p.227-253.

7. В.А. Гущин. Об одном семействе квазимонотонных разностных схем второго порядка аппроксимации // Математическое моделирование, 2016, т.28, №2, с.6-18;

8. V.A. Gushchin, V.N. Konshin. Computational aspects of the splitting method for incompressible flow with a free surface // J. of Computers and Fluids, 1992, v.21, №3, p.345-353.

9. V.A. Gushchin, A.V. Kostomarov, P.V. Matyushin, E.R. Pavlyukova. Direct Numerical Simulation of the Transitional Separated Fluid Flows Around a Sphere and a Circular Cylinder // J. of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics, 2002, v.90, №4-5, p.341-358.

10. В.А. Гущин, П.В. Матюшин. Механизмы формирования вихрей в следе за сферой при 200

11. В.А. Гущин, П.В. Матюшин. Математическое моделирование и визуализация трансформации вихревой структуры течения около сферы при увеличении степени стратификации жидкости // ЖВМиМФ, 2011, т.51, № 2, с.268–281;

12. В.А. Гущин, П.В. Матюшин. Моделирование и исследование течений стратифицированной жидкости около тел конечных размеров // ЖВМиМФ, 2016, т.56, №6, с.1049-1063;

13. V.A. Gushchin. Large Scale Computations in Fluid Dynamics // Springer International Publishing AG 2018, I. Lirkov and S. Margenov (Eds.). Large-Scale Scientific Computing. LSSC 2017 // Lecture Notes in Computer Science, 2018, v.10665, p.491-498, Springer, Cham. DOI https://doi.org/10.1007/978-3-319-73441-5_54

14. В.М. Головизнин, А.А. Самарский. Разностная аппроксимация конвективного переноса с пространственным расщеплением временной производной // Математическое моделирование, 1998, т.10, № 1, с.86-100;

15. В.М. Головизнин, А.А. Самарский. Некоторые свойства разностной схемы Кабаре // Математическое моделирование, 1998, т.10, № 1, с.101-116;

16. В.М. Головизнин, С.А. Карабасов, И.М. Кобринский. Балансно-характеристические схемы с разделенными консервативными и потоковыми переменными // Математическое моделирование, 2003, т.15, № 9, с.29-48;

17. В.М. Головизнин. Балансно-характеристический метод численного решения одномерных уравнений газовой динамики в эйлеровых переменных // Математическое моделирование, 2006, т.18, № 11, с.14-30;

18. T. Sarpkaya, P. Suthon, The interaction of a vortex couple with a free surface // J. Experiments in fluids, 1991, №11, p.205-217.

19. W.T. Tsai, D.K.P. Yue. Effects of soluble and insoluble surfactant on laminar interactions of vortical flows with a free surface // Journal of Fluid Mechanics, 1995, v.289, p.315-349.

20. Дж. Бэтчелор. Введение в динамику жидкости. – М.: Мир, 1973, 760 с.;

21. М.А. Лаврентьев, Б.В. Шабат. Проблемы гидродинамики и их математические модели. – М.: Наука, 1977, 408 с.;

22. Дж.Дж. Стокер. Волны на воде. – М.: ИЛ, 1959, 620 с.;

23. L. Orlanski. А simple boundary condition for unbounded hyperbolic flows // J. Comp. Phys., 1976, v.21, №3, p.251-269;

24. В.М. Головизнин, М.А. Зайцев, С.А. Карабасов, И.А. Короткин. Новые алгоритмы вычислительной гидродинамики для многопроцессорных вычислительных комплексов. – М.: МГУ, 2013, 472 с.;

Система Orphus

Загрузка...
Вверх