Метод вихревых петель для моделирования пространственного обтекания тел и вычисления гидродинамических нагрузок

Представлена новая модификация бессеточного лагранжева вихревого метода для моделирования пространственного обтекания тел потоком несжимаемой среды. В качестве вихревого элемента — носителя завихренности рассмотрены замкнутые вихревые петли, имеющие одинаковую интенсивность (циркуляцию). Для моделирования обтекания тел развит оригинальный подход к решению граничного интегрального уравнения относительно интенсивности вихревого слоя на поверхности тела и предложена процедура восстановления потенциала двойного слоя. Реализованы процедуры реструктуризации вихревой пелены, включающие сглаживание и множественные перезамыкания вихревых петель.
Предложенные алгоритмы позволяют работать со сравнительно грубыми и существенно неравномерными сетками на поверхности обтекаемых тел. Для восстановления давления и расчета гидродинамических нагрузок используется аналог интеграла Коши–Лагранжа, адаптированный для вихревых методов. Предложенная методика реализована в виде программного комплекса, позволяющего выполнять расчеты на многоядерных/многопроцессорных вычислительных машинах.