Численное исследование нестационарных трехмерных турбулентных течений вязкой несжимаемой жидкости в каналах

Пасконов В.М.
(ВМК МГУ, кафедра математической физики, Лаборатория моделирования процессов тепло-масса- переноса)

Доклад посвящен численному исследованию развития течения воздуха в каналах квадратного и прямоугольного сечений в приближении вязкой несжимаемой жидкости. Течение возникает при инжекции воздуха на входе в канал, который в начальный момент времени заполнен воздухом. На основе численных расчетов, выполненных на суперкомпьютере высокой производительности, показана возможность расчета турбулентных нестационарных трехмерных течений воздуха в каналах квадратного и прямоугольного сечения при числе Рейнольдса 500. Приводятся результаты численного моделирования течений воздуха при Re=500. Расчеты выполнены на прямоугольных сетках. Точность решения определялась максимумом модуля от дивергенции скорости по общему объему каждой кубической ячейки и составляла не более 0,0001 по всем ячейкам на каждом временном слое. Предложен и реализован метод численного исследования течений вязкой несжимаемой жидкости в рамках классической модели Навье-Стокса на основе системы уравнений, сохраняющих прямую и обратную связь динамических уравнений и уравнения энергии и при численных расчетах обеспечивающих высокую точность выполнения закона сохранения массы. Представлены графические результаты в виде векторных полей компонент скорости, обсуждается развитие и взаимодействие турбулентных структур для каналов квадратного и прямоугольного сечения.

Абстракт доклада