BUNEMAN ALGORITHM FOR NUMERICAL SOLUTION OF A THREE-DIMENSIONAL VISCOUS FLOW PROBLEM IN AN OPEN CHANNEL WITH A ROUNDED LONGITUDINAL AXIS
Keywords:
three-dimensional turbulent numerical model, cylindrical rounded channel, Reynolds number, laminar and turbulent layers, fractional step method, Buneman algorithm, tangential stress, spectral function, isoperimetric parameter,Abstract
The article considers a three-dimensional turbulent model of the flow of a viscous liquid in an open cylindrical channel with a rectangular cross-section. The following conditions are imposed on the walls and near the walls of the channel: adhesion; laminar and turbulent layers; periodicity condition in the longitudinal section of the flow axis; and zero tangential stress on the free surface. To solve the problem, a cosine spectral function is used for the vertical coordinate, and a predictor-corrector method is used for the horizontal coordinates. For isoperimetric data, the Buneman algorithm is used in the corrector scheme.
References
1. Buzbee B.L., Golub G.H., Nielson C.W. On direct methods for solving Poissons equations // J. on numerical analysis. – V. 7, n. 4, SIAM, 1970, Ser. B. – P. 627-656.
2. Розовский И.Л. Движение воды на повороте открытого русла. г. Киев, Изд АН УССР, 1957. -188 с.
3. Tomidokoro G. Three-dimensional numerical model for open channel flows // A collection of technical papers International symposium on computational fluid dynamics. -Nagoya, 1989, Shinshu University, Japan. – P. 995-1000.
4. Хинце И. О. Турбулентность, ее механизм и теория. М., Физматгиз, 1963. - 680 с.
5. Христов Х.И. Полностью развитое течение вязкой несжимаемой жидкости в тороидальной трубе круглого поперечного сечения для широкого интервала числа Дийна. – Новосибирск: 1978. С. 122-138.
6. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука, 1967. –225 с.
7. Токтакунов Т., Осмонов К.Т. Трехмерный модель для численного исследования движения вязкой жидкости на закруглении открытого канала. Вестник КГУСТА. № 4 (74). - Бишкек, 2021. – С. 700-711.
8. Осмонов К.Т. Трехмерная задача течения вязкой жидкости по открытому каналу в постановке численного решения. Вестник КГУСТА. № 4 (74). - Бишкек, 2021. – С. 689-699.
