ПРЯМОЕ ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ (DNS) ТУРБУЛЕНТНЫХ ПОТОКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Ключевые слова:
прямое численное моделирование, уравнения Навье — Стокса, метод конечных объемов, параллельные технологии, декомпозиция области, кинетическая энергия, турбулентностьАннотация
В данной работе представлено прямое численное моделирование (DNS) трехмерных нестационарных турбулентных течений несжимаемой жидкости на основе интегральных законов сохранения уравнений Навье — Стокса. Дискретизация уравнений реализована с помощью метода конечных объемов на регулярных и нерегулярных расчетных сетках, позволяющих эффективно сгущать ячейки в зонах с большими градиентами гидродинамических параметров. Численный алгоритм базируется на схеме расщепления по физическим факторам с использованием пятиэтапного метода Рунге — Кутты для поля скоростей и метода Якоби для уравнения Пуассона, а для ускорения расчетов применена технология параллельных вычислений на основе двумерной декомпозиции расчетной области.
Библиографические ссылки
1. Anderson, J.D., Jr. Computational Fluid Dynamics. New York: McGraw-Hill. 1995
2. Anderson, D.A., Tannehil, J.C., and Pletcher, R.H. Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer. New York: McGraw-Hill. 1984
3. Chung, T.J. Computational Fluid Dynamics. Cambridge university press. 2002
4. Fletcher, C.A. Computational Techniques for Fluid Dynaimics. Vol 1: Fundamental and General Techniques, Berlin: Springer-Verlag. 1988
5. Fletcher, C.A. Computational Techniques for Fluid Dynaimics. Vol 2: Special Techniques for Differential Flow Categories, Berlin: Springer-Verlag.1 1988
6. Hinze, J.O. Turbulence. An introduction to its mechanism and theory. New York: McGraw-Hill. 1959
7. Karniadakis, G. E. Parallel Scientific Computing in C++ and MPI. 2000
8. Pacheco, P.Parallel Programming with MPI. Morgan Kaufmann. 1996
9. Peyret, R., Taylor, D. Th. Computational Methods for Fluid Flow. New York: Berlin: Springer-Verlag. 1983
10. Pope, S. B.Turbulent Flows. Cambridge University Press. 2000
11. Roache, P.J. Computational Fluid Dynamics, Albuquerque, NM: Hermosa Publications. 1972
12. Tannehill, J.C., Anderson, D.A., and Pletcher, R.H. Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer. 2nd ed., New York: McGraw-Hill.2 1997
13. Tennekes, H., Lumley, J.L. A first course in turbulence. The MIT Press. 1972
14. Issakhov A. Large eddy simulation of turbulent mixing by using 3D decomposition method Issue 4 (2011) J. Phys.: Conf. Ser. 318 042051
15. Issakhov A., Zhumagulov B. Parallel implementation of numerical methods for solving turbulent flows Вестник НИА РК. – 2012, – № 1 (43) – С.12-24
