Инд. авторы: Чирков Д.В., Черный С.Г.
Заглавие: Неявный метод численного моделирования пространственных течений вязкого газа
Библ. ссылка: Чирков Д.В., Черный С.Г. Неявный метод численного моделирования пространственных течений вязкого газа // Вычислительные технологии. - 2003. - Т.8. - № 1. - С.66-83. - ISSN 1560-7534. - EISSN 2313-691X.
Внешние системы: РИНЦ: 13024946;
Реферат: eng: The numerical method of solution of full system of Navier-Stokes three-dimensional equations circumscribing viscous gas flows is offered. In the basis of algorithm the final volumes implicit method is fixed. Nonviscous streams are approximated within the TVD-philosophy with use of van Leer limiters. The implicit operator transformation is carried out by means of LU-factorization. The calculations of two-dimensional and three-dimensional problems of viscous gas solid flow are conducted for method testing. The comparison with experimental data and data of other authors's calculations demonstrate good accuracy of offered method for such features flow modelling as boundary layers, separation and association stream.
rus: Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований, грант 01-01-00799, и грантом конкурса молодых ученых, посвященного 45-летию СО РАН. В работе предложен численный метод решения полной системы трехмерных уравнений Навье-Стокса, описывающей течения вязкого газа. В основу алгоритма положен неявный метод конечных объемов. Невязкие потоки аппроксимируется в рамках TVD-идеологии с использованием ограничителей Ван-Лира. Обращение неявного оператора проводится посредством LU-факторизации. Для тестирования метода проведены расчеты двумерных и трехмерных задач ламинарного обтекания тел вязким газом. Сравнение с экспериментальными данными и данными расчетов других авторов демонстрируют хорошую точность предложенного метода при моделировании таких особенностей течения, как пограничные слои, отрыв и присоединение потока.
Издано: 2003
Физ. характеристика: с.66-83
Цитирование: 1. Yuan X., Daiguji H. A specially combined lower-upper factored implicit scheme for three-dimensional compressible Navier-Stokes equations // Computers & Fluids. 2001. Vol. 30. P. 339-363. 2. Vatsa V.N., Thomas J.L., Wedan B.W. Navier-Stokes computations of a prolate spheroid at angle of attack // J. od Aircraft. 1989. Vol. 26, No. 11. P. 986-993. 3. Thomas J.L., Walters R.W. Upwind relaxation algorithms for the Navier-Stokes equations // AIAA J. 1987. Vol. 25, No. 4. P. 527-534. 4. Wada Y., Kubota H. Numerical simulation of Re-Entry flow around the space shuttle with finite-rate chemistry // J. of Aircraft. 1992. Vol. 29, No. 6. P. 1049-1056. 5. Gnoffo P.A. Upwind-Biased, Point-Implicit Relaxation Strategies for Viscous Compressible Perfect-Gas Flows. NASA TP-2953, Feb. 1990. 6. Грязин Ю.А., Черный С.Г., Шаров С.В., Шашкин П.А. Об одном методе численного расчета решения трехмерных задач динамики несжимаемой жидкости // Докл. РАН. 1997. Т. 353, № 4. С. 478-483. 7. Черный С.Г., Шашкин П.А., Грязин Ю.А. Численное моделирование пространственных турбулентных течений несжимаемой жидкости на основе k - ε-моделей // Вычисл. технологии. 1999. Т. 4, № 2. С. 74-94. 8. Чирков Д.В., Черный С.Г. Сравнение точности и сходимости некоторых TVD-схем // Вычисл. технологии. 1999. Т. 5, № 5. С. 87-108. 9. Chakravarthy S.R., Osher S.A. New Class of High Resolution TVD Schemes for Hyperbolic Conservation Laws. AIAA Paper 85-0363, 1985. 10. Roe P.L. Approximate Riemann solvers, parameter vectors and difference schemes // J. Comput. Physics. 1981 Vol. 43. P. 337-372. 11. Ковеня В.М., Тарнавский Г.А., Черный С.Г. Применение метода расщепления в задачах аэродинамики. Новосибирск: Наука, 1990. 12. Thomas J.L., Salas M.D. Far field boundary conditions for transonic lifting solutions to the euler equations // AIAA J. 1986. Vol. 24, No. 7. P. 1074-1080. 13. Квак Д., Чэнг Дж. Л.К., Шенкс С.П., Чакраварти С.Р. Метод решения уравнений Навье-Стокса для трехмерных течений несжимаемой жидкости с использованием простейших переменных // Аэрокосм. техника. 1987. № 2. С. 144-153. 14. Ван-Дайк M. Альбом течений жидкости и газа. М.: Мир, 1986. 15. Hakkinen R.J., Greber I., Trilling L., Abarbanel S.S. The Interaction of an Oblique Shock Wave with a Laminar Boundary Layer. NASA Memo 2-18-59W, March 1959. 16. Holden M.S., Moselle J.R. Theoretical and Experimental Studies of the Shock Wave-Boundary Layer Interaction on Compression Surfaces in Hypersonic Flow. ARL 70-0002, Aerospace Research Laboratories, Wright-Patterson AFB, OH, Jan. 1970. 17. Rudy D.H., Thomas J.L., Kumar A., Gnoffo P.A., Chakravarthy S.R. Copmutation of laminar hypersonic compression-corner flows // AIAA J. 1991. Vol. 29, No. 7. P. 1108-1113. 18. Cleary J.W. Effects of Angle of Attack and Bluntness on Laminar Heating-Rate Distributions of a 15о Cone at a Mach Number of 10.6. NASA TN D-5450, Oct. 1969. 19. Greene F.A. Application of the multigrid solution technique to hypersonic entry vehicles // J. of Spacecraft and Rockets. 1994. Vol. 31, No. 5. P. 744-750.