Введение
Глава 1 Состав и функциональные возможности ПК SINF 13
1.1 Предварительные замечания 13
1.1.1 Компоненты ПК SINF 13
1.1.2 Вклад автора в разработку ПК SINF 15
1.2 Расчетные модули комплекса SINF 17
1.2.1 Математические модели и классы решаемых задач 17
1.2.2 Структура данных
1.3 Создание расчетных сеток и смежные вопросы 24
1.4 Визуализация и обработка результатов расчета 36
1.5 Интегрированная учебная версия ПК SINF – пакет FLOS 38
Глава 2 Математические модели ПК SINF 42
2.1 Базовая математическая модель 42
2.1.1 Модель среды и определяющие уравнения 42
2.1.2 Моделирование турбулентности 49
2.1.3 Запись уравнений в обобщенной системе координат 58
2.2 Математические модели специализированных кодов ПК SINF 60
2.2.1 Модель для расчета течений жидкости со свободной поверхностью 60
2.2.2 Модель для расчета газодисперсных потоков 62
2.2.3 Комплексная модель тепломассопереноса и конденсации при течении парогазовой среды 66
Глава 3 Численные методы и алгоритмы ПК SINF 71
3.1 Аппроксимация определяющих уравнений 71
3.1.1 Метод конечного объема 72
3.1.2 Дискретизация уравнения конвективно-диффузионного переноса 80
3.1.3 Дискретизация уравнений высокоскоростного течения газа 87
3.1.4 Стыковка блоков 90
3.2 Алгоритм решения разностных уравнений 92
3.2.1 Линеаризация уравнений и формирование матрицы системы 92
3.2.2 Обеспечение баланса массы в низкоскоростных потоках 97
3.2.3 Линеаризация уравнений движения сжимаемого газа 105
3.2.4 Решение линеаризованных уравнений
3.3 Параллелизация вычислений 113
3.4 Специализированные алгоритмы ПК SINF 120
3.4.1 Проведение расчетов на деформируемых сетках 120
3.4.2 Аппроксимация уравнений при расчете течений жидкости со свободной поверхностью 125
3.4.3 Решение уравнений низкоскоростного течения парогазовой среды с конденсацией 130
Глава 4 Тестирование ПК SINF 132
4.1 Матрица тестирования 132
4.2 Сравнение с аналитическими и численными решениями 133
4.3 Сравнение с экспериментальными данными 148
Глава 5 Применение ПК SINF для решения фундаментальных и прикладных задач гидрогазодинамики и теплообмена 167
5.1 Исследовательские расчеты течения и теплопереноса в модельных конфигурациях 167
5.1.1 Энергоразделение в закрученном потоке газа 167
5.1.2 Свободные и вынужденные колебания тел в потоке 171
5.1.3 Натекание потока после обрушения «дамбы» на препятствие 177
5.1.4 Течение газовзвеси в устройстве гомогенного смесеобразования 180
5.2 Течение и потери энергии в проточных частях турбомашин 181
5.2.1 Лопаточные решетки 181
5.2.2 Выхлопные патрубки паровых турбин 192
5.2.3 Регулирующие клапаны паровых турбин 196
5.2.4 Входные тракты ГПА 202
5.3 Конвективный теплообмен в элементах технических устройств 209
5.3.1 Торцевой теплообмен в турбинной решетке 209
5.3.2 Течение и теплообмен во вращающемся U-образном канале 213
5.3.3 Вентиляция хранилища отработанного ядерного топлива 217
5.3.4 Течение и тепломассоперенос в модели контейнмента АЭС 222
Заключение 226
Список обозначений 229
Список литературы
