Аннотация:
Предлагается метод высокого порядка точности для анализа двухмерных течений разреженного газа на основе нестационарного кинетического уравнения в областях произвольной формы. Основной идеей метода является использование гибридных неструктурированных сеток в физическом пространстве. Особое внимание уделено работоспособности метода в широком диапазоне чисел Кнудсена и аккуратной аппроксимации граничных условий. Рассмотрены тестовые примеры расчетов предлагаемым методом. Библ. 20. Фиг. 8.
Образец цитирования:
В. А. Титарев, “Численный метод расчета двухмерных нестационарных течений разреженного газа в областях произвольной формы”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 49:7 (2009), 1255–1270; Comput. Math. Math. Phys., 49:7 (2009), 1197–1211
Weidong Li, Ming Fang, Jinshan Zhao, Yong Wang, Mengke Wen, “A lightweight, conservation-moment-based implicit gas kinetic Lax–Wendroff scheme for all Knudsen number isothermal gas flows”, Physics of Fluids, 36:6 (2024)
S. O. Poleshkin, A. N. Kudryavtsev, ACTUAL PROBLEMS OF CONTINUUM MECHANICS: EXPERIMENT, THEORY, AND APPLICATIONS, 2504, ACTUAL PROBLEMS OF CONTINUUM MECHANICS: EXPERIMENT, THEORY, AND APPLICATIONS, 2023, 030097
Yang L.M. Shu C. Wu J. Liu Y.Y. Shen X., “An Efficient Discrete Velocity Method With Inner Iteration For Steady Flows in All Flow Regimes”, Phys. Fluids, 34:2 (2022), 027110
Dingwu Jiang, Pei Wang, Jin Li, Meiliang Mao, “Nonlinear Modeling Study of Aerodynamic Characteristics of an X38-like Vehicle at Strong Viscous Interaction Regions”, Entropy, 24:6 (2022), 836
Lou Q., Meng X., Karniadakis G.E., “Physics-Informed Neural Networks For Solving Forward and Inverse Flow Problems Via the Boltzmann-Bgk Formulation”, J. Comput. Phys., 447 (2021), 110676
В. А. Титарев, “Применение кода Несветай к решению трехмерных задач высотной аэродинамики”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 60:4 (2020), 752–764; V. A. Titarev, “Application of the Nesvetay code for solving three-dimensional high-altitude aerodynamics problems”, Comput. Math. Math. Phys., 60:4 (2020), 737–748
Yang L.M. Shu C. Yang W.M. Wu J., “An Improved Three-Dimensional Implicit Discrete Velocity Method on Unstructured Meshes For All Knudsen Number Flows”, J. Comput. Phys., 396 (2019), 738–760
Yang L.M. Shu C. Yang W.M. Wu J., “An Implicit Scheme With Memory Reduction Technique For Steady State Solutions of Dvbe in All Flow Regimes”, Phys. Fluids, 30:4 (2018), 040901
Yang L.M. Chen Z. Shu C. Yang W.M. Wu J. Zhang L.Q., “Improved Fully Implicit Discrete-Velocity Method For Efficient Simulation of Flows in All Flow Regimes”, Phys. Rev. E, 98:6 (2018), 063313
Podryga V., Polyakov S., “Supercomputer Calculation of Gas Flow in Metal Microchannel Using Multiscale Qgd-Md Approach”, Thirteenth International Conference on Software Engineering Advances (Icsea 2018), eds. Lavazza L., Oberhauser R., Koci R., Iaria Xps Press, 2018, 132–137
Н. А. Конопелько, В. А. Титарев, Е. М. Шахов, “Нестационарное течение разреженного газа в микроканале из-за распада разрыва давления”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 56:3 (2016), 476–489; N. A. Konopel'ko, V. A. Titarev, E. M. Shakhov, “Unsteady rarefied gas flow in a microchannel driven by a pressure difference”, Comput. Math. Math. Phys., 56:3 (2016), 470–482
Dechriste G., Mieussens L., “a Cartesian Cut Cell Method For Rarefied Flow Simulations Around Moving Obstacles”, J. Comput. Phys., 314 (2016), 465–488
В. А. Балашов, “Численное моделирование двумерных течений умеренно-разреженного газа в областях со сложной геометрией”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2016, 104, 24 с.
Kudryashova T., Polyakov S., Podryga V., “CFD Problems Solving Parallel Approaches on Supercomputers”, 20Th International Conference on Circuits, Systems, Communications and Computers (Cscc 2016), Matec Web of Conferences, 76, eds. Mastorakis N., Mladenov V., Bulucea A., E D P Sciences, 2016, UNSP 04025
Mieussens L., “A Survey of Deterministic Solvers For Rarefied Flows”, Proceedings of the 29th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics, AIP Conference Proceedings, 1628, ed. Fan J., Amer Inst Physics, 2014, 943–951
Dodulad O.I., Kloss Yu.Yu., Savichkin D.O., Tcheremissine F.G., “Knudsen Pumps Modeling With Lennard-Jones and Ab Initio Intermolecular Potentials”, Vacuum, 109:SI (2014), 360–367
Vladimir Titarev, “Software Package Nesvetay-3D for Modeling Three-Dimensional Flows of Monatomic Rarefied Gas”, S&E BMSTU, 14:06 (2014)
М. Думбсер, В. А. Титарев, С. В. Утюжников, “Неявный многоблочный метод решения кинетического уравнения на неструктурированных сетках”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 53:5 (2013), 767–782; M. Dumbser, V. A. Titarev, S. V. Utyuzhnikov, “Implicit multiblock method for solving a kinetic equation on unstructured meshes”, Comput. Math. Math. Phys., 53:5 (2013), 601–615
И. Э. Иванов, И. А. Крюков, М. Ю. Тимохин, “Применение системы моментных уравнений для математического моделирования газовых микротечений”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 53:10 (2013), 1721–1738; I. E. Ivanov, I. A. Kryukov, M. Yu. Timokhin, “Application of moment equations to the mathematical simulation of gas microflows”, Comput. Math. Math. Phys., 53:10 (2013), 1534–1550
Kudryavtsev A.N. Shershnev A.A., “A Numerical Method for Simulation of Microflows by Solving Directly Kinetic Equations with Weno Schemes”, J. Sci. Comput., 57:1 (2013), 42–73