Диссертация на соискание ученой степени кандидата
физико-математических наук. Санкт-Петербург. Санкт-Петербургский
государственный политехнический университет. 2014. 154 стр.
Специальность 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы
Цели работы
Исходя из вышесказанного, настоящая диссертационная работа направлена на:
1) Разработку основанного на методе VOF численного алгоритма для расчета течений жидкости со свободной поверхностью в условиях сильной деформации последней и с возможным отрывом вязкого придонного слоя перед препятствием.
2) Отработку эффективных численных схем для решения системы уравнений метода VOF, позволяющих достичь требуемой точности решения при сравнительно низких требованиях к густоте расчетной сетки и шагов по времени.
3) Программную реализацию разработанного численного алгоритма. Верификацию разработанного программного кода на ряде тестовых задач путем сравнения с экспериментальными данными, аналитическими решениями и расчетами, проведенными с использованием других кодов.
4) Проведение систематического исследования роли турбулентности и вязких эффектов в придонной области в нестационарных течениях жидкости со свободной поверхностью, включая случаи натекания потока на препятствия различной формы. Оценку применимости популярных моделей турбулентности SST и k-ε при расчетах рассматриваемого класса течений.
5) Применение разработанного программного кода для решения модельных задач практической направленности, включая определение нагрузок, действующих на одиночные и множественные препятствия в форме параллелепипедов.
Специальность 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы
Цели работы
Исходя из вышесказанного, настоящая диссертационная работа направлена на:
1) Разработку основанного на методе VOF численного алгоритма для расчета течений жидкости со свободной поверхностью в условиях сильной деформации последней и с возможным отрывом вязкого придонного слоя перед препятствием.
2) Отработку эффективных численных схем для решения системы уравнений метода VOF, позволяющих достичь требуемой точности решения при сравнительно низких требованиях к густоте расчетной сетки и шагов по времени.
3) Программную реализацию разработанного численного алгоритма. Верификацию разработанного программного кода на ряде тестовых задач путем сравнения с экспериментальными данными, аналитическими решениями и расчетами, проведенными с использованием других кодов.
4) Проведение систематического исследования роли турбулентности и вязких эффектов в придонной области в нестационарных течениях жидкости со свободной поверхностью, включая случаи натекания потока на препятствия различной формы. Оценку применимости популярных моделей турбулентности SST и k-ε при расчетах рассматриваемого класса течений.
5) Применение разработанного программного кода для решения модельных задач практической направленности, включая определение нагрузок, действующих на одиночные и множественные препятствия в форме параллелепипедов.