Волков П.К.Численное моделирование переходных теченийНа примере течений воды и воздуха исследуются естественно-конвективные течения в замкнутых областях типа куб, параллелепипед, прямоугольник, и канал, возникающие у стенок с разной температурой. В качестве математической модели используется система уравнений Обербека-Буссинеска с введенной слабой сжимаемостью вдоль траекторий [1]. Краевые задачи решаются методом конечных элементов. Результаты расчетов дают наилучшие описания данных экспериментов на бенчмарках [1 - 3]. Для рассматриваемых геометрий определены значения безразмерных параметров, достижение которых приводит к изменению структуры течения и появлению в них струй. Как правило, это происходит при достижении числа Рейнольдса 1000. Численные решения получены для чисел Рэлея до 107. Число точек расчетной сетки достигало 105 (задача входила в ОП в 1Гб). Проведено сопоставление двух и трехмерных течений. Наличие слабой сжимаемости вдоль траекторий позволяет дать физически ясные объяснения переходным процессам. Визуализация поля дивергенции скорости (областей повышенной и пониженной плотности) завершает описание полной картины течения.
1. Волков П.К., Переверзев А.В. Метод конечных элементов для решения краевых задач регуляризованных уравнений несжимаемой жидкости в переменных «скорости-давление» // Математическое моделирование. М. 2003. Т.15. № 3. С. 15-28.
To reports list |