Введение
1. Обзор литературы но тематике работы 9
1.1. Моделирование течений вокруг плохообтекаемых тел 9
1.1.1. Обтекание круглого цилиндра 10
1.1.2. Обтекание цилиндра квадратного сечения 13
1.2. Использование метода отсоединенных вихрей при расчете отрывных течений 16
1.3. Ускорение расчетов 23
1.3.1. Использование многосеточного метода 23
1.3.2, Параллелизация вычислений 28
2. Математическая модель и численный метод 33
2.1. Математическая модель 33
2.1.1. Определяющие уравнения 33
2.1.2. Моделирование турбулентности в рамках метода решения уравнений Рейнольдса(Г1АЫ8) 34
2.1.3. Модель турбулентности Спаларта-Аллмараса 35
2.1.4. Модель турбулентности Ментера 36
2.1.5. Моделирование турбулентности в рамках метода моделирования крупных вихрей (LES) и метода моделирования отсоединенных вихрей (DES) ..38
2.2. Численный метод и его реализация 40
2.2.1. Предварительные замечания 40
2.2.2. Запись определяющих уравнений в обобщенной системе координат,,.42
2.2.3. Численная схема 43
2.3. Реализация параллельных вычислений 47
2.3.1. Алгоритм гтараллелнзации 47
2.3.2. Эффективность гтараллелнзации 51
2.4. Реализация многосеточных вычислений 53
2.4.1. Схема полной аппроксимационпой памяти для решения нелинейных задач 53
2.4.2. Операторы ограничения , 56
2.4.3. Операторы пролонгации 59
2.4.4. Особенности решения уравнений для параметров турбулентности 61
2.5. Исследование эффективности реализованного многосеточного метода 62
2.5.1. Решение уравнения Лапласа для квадратной и кубической областей... 62
2.5.2. Расчет течения жидкости в каверне с движущейся крышкой 65
2.5.3. Развитие турбулентного пограничного слоя па пластине 66
3. Тестовые расчеты по методу отсоединенных вихрей 67
3.1. Обтекание кругового цилиндра 67
3.1.1. Постановка задачи 67
3.1.2. Результаты расчетов 68
3.2. Обтекание цилиндра квадратного сечения 74
3.2.1. Постановка задачи 74
3.2.2. Результаты расчетов . 76
3.3. Обтекание крылового профиля 81
3.3.1. Постановка задачи 81
3.3.2. Результаты расчетов 82
4. Расчеты турбулентных течений в областях с периодической геометрией 87
4.1. Течение через решетку квадратных цилиндров 87
4.1.1. Постановка задачи 87
4.1.2. Результаты двумерных расчетов . 89
4.1.3. Результаты расчетов по методу DES 94
4.2. Отрывное течение через плоскую компрессорную решетку 97
4.2.1. Постановка задачи 97
4.2.2. Результаты двумерных расчетов по методу URANS 100
4.2.3. Результаты расчетов но методу DES 103
4.2.4. Сводные результаты 107
4.3. Моделирование иредотрывиых эффектов в рабочем колесе осевого компрессора 109
4.3.1. Постановка задачи 109
4.3.2. Подбор входных граничных условий 113
4.3.3. Стационарные численные решения по методу RANS 115
4.3.4. Расчеты по методам DES и URANS 123
4.3.5. Сравнение результатов, полученных по методам DES и RANS 128
Заключение 133
Список литературы , 136
