Применение пакетов прикладных программ при изучении курсов механики жидкости и газа. Кондранин Т.В - 12 стр.

              § 3. Особенности численных расчетов                  установившегося течения в канале постоянного сечения вдоль него
      Для численного решения базовых уравнений в Flow Vision       ρU = const и вклад энергии в единицу массы не зависит от измене-
используется метод, основанный на консервативных схемах расче-     ния плотности или скорости.
та нестационарных уравнений в частных производных, которые по             Вариант 1
сравнению с неконсервативными схемами дают решения, точно                 • Скорость ― 1000 м/с, давление ― 1 атм,
удовлетворяющие законам сохранения (в частности, уравнению         плотность ― 1.29 кг/м3.
неразрывности) [12]. По желанию пользователя для решения воз-             • Граничные условия: сверху и снизу стенки, слева (на вхо-
никающей системы линейных алгебраических уравнений может           де), скорость ― 1000м/с, давление ― 1 атм, плотность ― 1.29
использоваться как неявный (более надежный), так и явный (быст-    кг/м3, на выходе ― свободная граница (условий нет).
рее работающий, но расходящийся при больших шагах по време-               • Производится энерговыделение в сверхзвуковой поток до
ни) вариант итерационного процесса. Метод базируется на эйлеро-    уровня близкого к критическому (М = 1). Эта величина по теории
вом подходе к описанию движения жидкости [8], суть которого        соответствует уровню энергии при возникновении детонации.
состоит в том, что различные скалярные и векторные величины               • Зона тепловыделения:
рассматриваются как функции переменных Эйлера Flow V времени              •
                                                                             Координаты: х = 50–550, y = 1–3, start time = 0, finish
и координат точки в неподвижной системе координат.                 time = 7.5, tau = 10–2, PSE = 7.203·105.
      В Flow Vision численное интегрирование уравнений по про-            • Параметры счета:
странственным координатам проводится с использованием прямо-              • Число шагов ― 15 000, Stability ― 0.2
угольной адаптивной локально измельченной сетки. Такой подход             • Параметры потока (M, P, ρ·U) в программе соответствуют
обеспечивает, с одной стороны, использование простой равномер-     теоретическим значениям.
ной неадаптивной сетки при решении задач с относительно не-               • Программа хорошо передает параметры потока при нали-
сложной геометрией. С другой стороны, появляется возможность       чии энерговыделения, величина которого зависит от длины рас-
при решении задач со сложной геометрией проводить адаптацию        четной зоны, но не приближается к расчетному значению энерго-
(подстройку) сетки к особенностям геометрии вблизи границ, а при   выделения. Основная причина заключается в неадаптированной
решении задач с разрывными течениями адаптацию по значениям        сетке и расчетной схеме. В той или иной степени такие расхожде-
искомых функций, их градиентов и др.                               ния характерны для всех программных пакетов, и в каждой облас-
      Процедура локального измельчения в области адаптации         ти применения необходима аттестация или тестовые расчеты.
предусматривает возможность последовательного деления, начи-              Вариант 2
ная с исходной, каждой предыдущей ячейки на 4 более мелкие
                                                                          • В режиме детонации расхождения увеличиваются и тем
ячейки (в трехмерном случае на 8) до обеспечения выполнения ус-
                                                                   не менее мы приводим рекомендуемые параметры моделирования,
ловия адаптации (например, достижения заданной точности вы-
                                                                   поскольку качественная картина возникновения детонации и пара-
числения градиента искомой функции).
                                                                   метры потока передаются достаточно хорошо.
      Интерфейс Flow Vision включает возможности автоматиче-
                                                                          • Скорость ― 1000 м/с, давление ― 1 атм, плотность ―
ского и ручного контроля формирования сетки, в том числе добав-
                                                                   1.29 кг/м3.
ление/удаление ячеек сетки в определённых областях.
                                                                          • Граничные условия: сверху и снизу стенки, слева (на вхо-
                                                                   де), скорость ― 1000м/с, давление ― 1 атм, плотность ― 1.29
                                                                   кг/м3, на выходе ― свободная граница (условий нет).
                                                                          • Первичная зона тепловыделения:


     12                                                                                                                          93