Метод погруженных границ для численного моделирования невязких сжимаемых течений

Представлена методика численного моделирования взаимодействия невязкой сжимаемой среды с твердыми телами. Для задания граничного условия на твердой поверхности применяется метод погруженных границ. Предложена формулировка одного из вариантов этого метода для рассматриваемого класса задач. Работоспособность методики продемонстрирована на примере решения тестовых задач акустического рассеяния. Библ. 18. Фиг. 6.

Ключевые слова

метод погруженных границ, метод Бринкмана штрафных функций, нелинейные уравнения Эйлера, акустическое рассеяние

Источник финансирования

Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 16-11-10350).

Получено

19.12.2018

Дата публикации

19.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Абалакин И. В. , Жданова Н. С. , Козубская Т. К. Метод погруженных границ для численного моделирования невязких сжимаемых течений // Журнал вычислительной математики и математической физики – 2018. – Tом 58. – Номер 9 C. 1462-1471 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/zvmmf/s207987840001701-0-1 (дата обращения: 26.04.2024). DOI: 10.31857/S004446690002525-8
MLA	Abalakin, Ilya, Zhdanova, N., Kozubskaya, T. "Immersed boundaries method for numerical simulation of inviscid compressible flows." Zhurnal vychislitelnoi matematiki i matematicheskoi fiziki 58.9 (2018):1462-1471. DOI: 10.31857/S004446690002525-8
APA	Abalakin I., Zhdanova N., Kozubskaya T. (2018). Immersed boundaries method for numerical simulation of inviscid compressible flows. Zhurnal vychislitelnoi matematiki i matematicheskoi fiziki 58(9), pp.1462-1471 DOI: 10.31857/S004446690002525-8

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1076

Оценка читателей: голосов 0

1. Peskin C.S. Flow patterns around heart valves: a numerical method // J. Comput. Phys. 1972. V. 10. № 2. P. 252–271.

2. Mittal R., Iaccarino G. Immersed boundary Methods // Annual. Rev. Fluid Mech. 2005. V. 37. P. 239–261.

3. Angot Ph., Bruneau C.-H., Fabrie P. A penalization method to take into account obstacles in incompressible viscous flows // Numer. Math. 1999. V. 81 P. 497–520.

4. Brown-Dymkoski E., Kasimov N., Vasilyev O.V. A characteristic based volume penalization method for general evolution problems applied to compressible viscous flows // J. Comput. Phys. 2014. V. 262. P. 344–357.

5. Jiang Y, Wang X, Jing X, Sun X. A Study of three-dimensional acoustic scattering by arbitrary distribution multibodies using extended immersed boundary method // ASME. J. Vib. Acoust. 2014. 136(3). P. 034505-034505-7.

6. Fedkiw R. Coupling an eulerian fluid calculation to a lagrangian solid calculation with the ghost fluid method // J. Comput. Phys. 2002. V. 175. P. 200–224.

7. Clarke D.K., Hassan H.A., Salas M.D. Euler calculations for multielement airfoils using Cartesian grids // AIAA Journal. 1986. V. 24. №. 3. P. 353–358.

8. Arquis E., Caltagirone J.P. Sur les conditions hydrodynamique au voisinage d’une interface millieux uide–millieu poreux: application a la convection naturelle // C.R. Acad. Sci. Paris II 1984. 299. P. 1–4.

9. Feireisl E., Neustupa J., Stebel J. Convergence of a Brinkman-type penalization for compressible fluid flows // Journal of Differential Equations. 2011. V. 250. Issue 1. P. 596–606.

10. Liu Q., Vasilyev O.V. Brinkman Penalization method for compressible flows in complex geometries // J. Comput. Phys. 2007. V. 227. P. 946–966.

11. Bergmann M., Iollo A. Modeling and simulation of fish-like swimming // J. Comput. Phys. 2011. V. 230. № 2. P. 329–348.

12. Boiron O., Chiavassa G., Donat R. A high-resolution penalization method for large Mach number flows in the presence of obstacles // Computers and Fluids. 2009. V. 38. № 3. P. 703–714.

13. Bae Y., Moon Y.J. Brinkman Penalization method for computation of acoustic scattering from complex geometry // Dec 6 16th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (31st AIAA Aeroacoustics Conference). 2010-3939.

14. Kasimov N., Brown-Dymkoski E., Vasilyev O.V. Characteristic-based volume penalization method for arbitrary mach flows around moving and deforming complex geometry obstacles // Bulletin of the American Physical Society. 2015. V. 60(21). P. 574–575.

15. Nield D.A., Bejan A. Convection in porous media // Fifth Edition, Springer Internat. Publishing. 2017.

16. Bakhvalov Pavel, Abalakin Ilya, Kozubskaya Tatiana. Edge-based reconstruction schemes for unstructured tetrahedral meshes // Internat. Journal for Numerical Methods in Fluids. 2016. V. 81(6). P. 331–356.

17. Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Горобец А.В., Дубень А.П., Козубская Т.К. Параллельный программный комплекс NOISETTE для крупномасштабных расчетов задач аэродинамики и аэроакустики // Вычисл. методы и программирование. 2012. Т. 13. С. 110–125.

18. Tam C.K. W., Hardin J.C. (Eds.) Second Computational Aeroacoustics (CAA) Workshop on Benchmark Problems, NASA Conference Publication 3352. 1997.