О прямом методе решения задачи сопряженного теплообмена газовой смеси и твердого тела

Разработана методология численного моделирования процессов нестационарного сопряженного теплообмена. Она основана на стратегии параллельного интегрирования определяющих уравнений в газовой области и твердом теле. Трехмерная модель учитывает нестационарное тепловое взаимодействие вязкого многокомпонентного газа и твердого тела. Газодинамическая модель основана на расширенной системе уравнений Навье-Стокса с добавлением уравнений для учета диффузии компонентов. В твердом теле записывается нестационарное уравнение теплопроводности. Численный метод основан на прямом сопряжении процессов теплообмена в силу сквозного интегрирования по времени уравнения теплопроводности в газовой области и твердом теле с автоматической аппроксимацией условия сопряжения – непрерывности температуры и теплового потока. Предложенный способ обобщен для многоблочных конформных неструктурированных сеток. Этот подход особенно эффективен для нестационарных расчетов, так как не требует использования итерационного метода на каждом временном шаге. Результаты сравнения с аналитическим решением модельной задачи подтверждают эффективность предложенного метода.