Личный кабинет
Подробное описание документа
Рождественская Т. И.
Численное исследование трехмерных течений неоднородной жидкости около кругового цилиндра / Рождественская Т. И. - DOI 10.18698/2309-3684-2019-3-8699. - URL: https://mmcm.bmstu.ru/articles/201/ (дата обращения: 23.04.2026) // Математическое моделирование и численные методы. - 2019. - № 3. -
Скачать документ
Актуальность изучения стратифицированной по плотности жидкости, в частности морской воды, имеет очень большое значение для науки и техники. Результаты таких исследований могут применяться при изучении обтекания морской водой подводных судов и частей судов, погруженных в воду, при исследовании морских течений за островами и, следовательно, безопасности мореплавания. В данной работе в качестве стратифицированной жидкости рассматривается вода, в которой растворена соль NaCl. Это наиболее распространенная в природе жидкость (вода в морях и океанах). Течение стратифицированной жидкости имеет особенности, не свойственные течению однородной жидкости. При исследовании двухмерной структуры течения вокруг препятствия были обнаружены такие явления, как опережающее возмущение (блокировка жидкости перед препятствием) и присоединенные внутренние волны. При более подробном рассмотрении тонкой структуры течения удалось выявить и другие особенности. В данной работе в вычислительном эксперименте исследовано трехмерное обтекание кругового цилиндра потоками стратифицированной жидкости в широком диапазоне чисел Рейнольдса и Фруда. Обнаружено, что область, занятая присоединенными волнами, простирается на значительное расстояние вверх от передней критической точки цилиндра. В качестве численного метода исследования был использован разностный метод Белоцерковского — Гущина — Коньшина, имеющий второй порядок точности по пространственным координатам. Метод многократно тестировался и показывал хорошие результаты. Он осуществляется поэтапно: сначала вычисляются приближенные значения скоростей, затем по ним рассчитывается давление, по нему уточняются скорости и, наконец, вычисляется соленость. Программный комплекс, реализующий этот метод, адаптирован для машин с параллельной архитектурой с помощью техники MPI. Расчеты проводились на суперкомпьютере МВС-1000.
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 3. - 2019.
