Применение параллельных вычислительных технологий для моделирования процесса отрыва течения за обратным уступом в канале с учетом сил плавучести
DOI:
https://doi.org/10.26577/jmmcs-2018-1-493Ключевые слова:
метод декомпозиции области, обратный уступ, метод расщепления по физическим параметрам, разделение и воссоединение потоков, отрывное течение, силы плавучестиАннотация
В работе приводятся численные решения двумерного ламинарного течения за обратным
уступом в канале с учетом сил плавучести. Для описания данного процесса используется
двумерное несжимаемое уравнение Навье-Стокса. Данная система численно решается
методом расщепления по физическим параметрам, который аппроксимируется с помощью
метода контрольного объема. Полученное уравнение Пуассона, удовлетворяющее
дискретному уравнению неразрывности, решается итерационным методом Якоби на
каждом шаге по времени. Полученные численные решения ламинарного течения за
обратным уступом сравниваются с численными результатами других авторов. Данный
численный алгоритм полностью распараллеливается с помощью различных геометрических
декомпозиций (1D, 2D и 3D). В работе были сделаны предварительный теоретический
анализ эффективности различных методов декомпозиции расчетной области и реальные
вычислительные эксперименты для данной задачи, и был определен лучший метод
декомпозиции области. В дальнейшем проверенная математическая модель и численный
алгоритм с лучшим методом декомпозиции можно будет применить для различных сложных
течении с учетом сил плавучести.
