Метод погруженной границы с использованием фиктивных ячеек в трехмерной постановке

  • Alexey Anatolyevich Rybakov Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук http://orcid.org/0000-0002-9755-8830

Аннотация

При численном решении задач газовой динамики часто приходится сталкиваться с трудностями при обработке областей со сложной геометрией. Создание согласованных расчетных сеток для таких областей может быть крайне трудозатратной задачей. Применение метода погруженной границы помогает избежать данных проблем. Использование этого метода делает возможным проведение расчетов для тел со сложной геометрией даже с применением структурированных декартовых сеток. В данной статье рассматривается подход к реализации метода погруженной границы с использованием фиктивных ячеек, то есть таких ячеек, в которых требуется вычисление газодинамических величин только для того, чтобы провести расчеты для соседних ячеек сетки. Обычно данные фиктивные ячейки не относятся к расчетной области, они могут находиться полностью или практически полностью внутри обтекаемого тела. Расчет газодинамических параметров для фиктивных ячеек в трехмерном случае выполняется с помощью аппроксимации с использованием данных близлежащих ячеек расчетной области, а также с учетом приближения граничных условий. В данной статье при расчете обтекания тела рассматривается граничное условие Неймана. В статье приведены формулы для расчета скалярных и векторных газодинамических характеристик фиктивной ячейки на базе трех точек в пространстве с известными характеристиками и одной точки поверхности обтекаемого тела, в которой выполняется аппроксимация граничного условия. Описанный подход верифицировался в трехмерном случае, в котором расчетная область представлена прямоугольной равномерной декартовой сеткой, а обтекаемое тело описывается неструктурированной поверхностной сеткой, ячейки которой являются треугольниками.

Сведения об авторе

Alexey Anatolyevich Rybakov, Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук

ведущий научный сотрудник Межведомственного суперкомпьютерного центра Российской академии наук, кандидат физико-математических наук

Опубликована
2020-09-30
Как цитировать
RYBAKOV, Alexey Anatolyevich. Метод погруженной границы с использованием фиктивных ячеек в трехмерной постановке. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 16, n. 2, sep. 2020. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/643>. Дата доступа: 02 dec. 2020
Раздел
Параллельное и распределенное программирование, грид-технологии