|
Эта публикация цитируется в 1 научной статье (всего в 1 статье)
Математическая физика
Метод моделирования турбулентного пограничного слоя на основе аналитических законов стенки в формулировке метода xарактеристических штрафных функций
О. В. Васильев, Н. С. Жданова Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 125047 Москва, Миусская пл., 4, Россия
Аннотация:
Предложен метод расчета пристеночных областей турбулентных течений для численного моделирования вязкого сжимаемого газа с применением уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу. В основе метода – дифференциальное условие сшивки внешнего решения с пристеночной функцией, позволяющее использовать обобщение метода характеристических штрафных функций для переноса касательного напряжения из внешней области пограничного слоя на поверхность тела, при этом область сшивки задается неявно через локализованный источниковый член в уравнении пограничного слоя, записанного как функция расстояния от стенки, нормированного на масштаб вязкой длины. Касательное напряжение на стенке при этом определяется в процессе численного решения специального дифференциального уравнения, включающего в себя характеристические штрафные функций и аналитический закон стенки. Разработанный метод заметно снижает требования к пристеночному разрешению расчетной сетки без существенного усложнения вычислительного алгоритма и позволяет полностью устранить плохо-определенное условие точки сшивки решений. Численная реализация разработанного подхода проведена с применением вершинно-центрированного метода контрольных объемов и структурированных расчетных сеток. Его применимость продемонстрирована на примере решения двух тестовых задач: течение в двумерном канале и турбулентное обтекание бесконечно тонкой пластины.
Библ. 38. Фиг. 8. Табл. 8.
Ключевые слова:
характеристические штрафные функции, турбулентное течение, закон Рейхарда, метод пристеночных функций.
Поступила в редакцию: 12.09.2022 Исправленный вариант: 07.10.2022 Принята в печать: 02.02.2023
Образец цитирования:
О. В. Васильев, Н. С. Жданова, “Метод моделирования турбулентного пограничного слоя на основе аналитических законов стенки в формулировке метода xарактеристических штрафных функций”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 63:5 (2023), 778–794; Comput. Math. Math. Phys., 63:5 (2023), 821–836
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf11555 https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf/v63/i5/p778
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 58 |
|