Численное моделирование пространственных отрывных течений около сферы

Приводятся результаты прямого численного моделирования отрывных течений несжимаемой вязкой жидкости около сферы. Для расчетов используется метод расщепления по физическим факторам. Явная, гибридная конечно-разностная схема метода обладает вторым порядком аппроксимации по пространственным переменным, минимальной схемной вязкостью и дисперсией, работоспособностью в широком диапазоне чисел Рейнольдса и монотонностью. Визуализация и анализ расчетов пространственного обтекания осуществляется путем построения мгновенных линий тока, изобар и линий касательных напряжений на подветренной поверхности сферы. Проанализирована связь между зависимостью от времени поведения интегральных характеристик (коэффициентов сопротивления, боковой и подъемной силы, вращательных моментов) и топологических структур течения, позволяющая глубже понять явление отрыва и уточнить классификацию режимов обтекания сферы. В полученных при Re = 750 и 2000 нестационарных решениях отмечается наличие плоскости симметрии и указывается способ управления ее положением.