Пузикова Валерия Валентиновна

В работе описаны особенности программной реализации метода погруженных границ с функциями уровня для разнесенных сеток (LS-STAG). Представлены разработанные гомоморфные иерархии структур, реализующих работу с основными контекстами рассматриваемого домена (сеткой, разреженными матрицами, решателем, разностными аналогами уравнений). Разработанный программный комплекс позволяет моделировать движение профилей в потоке вязкой несжимаемой среды, в т.ч. численно решать сопряженные задачи гидроупругости. Было смоделировано течение в каверне, обтекание профилей различных форм и их систем, ветровой резонанс кругового профиля, авторотация и автоколебания профилей в потоке. Результаты расчетов хорошо согласуются с известными в литературе данными.

В работе рассмотрена дискретизация уравнений неразрывности и импульса, которая обеспечивает выполнение дискретных аналогов законов сохранения полной массы, импульса и, в случае отсутствия вязкости, кинетической энергии. Полученная дискретизация для моделирования обтекания профилей различных форм основана на методе LS-STAG. Данный метод относится к группе методов погруженных границ и сочетает в себе преимущества MAC-метода, метода функций уровня, метода ALE. В методе используются прямоугольные разнесённые сетки. Сохранение пятиточечной структуры шаблона дискретизации позволяет использовать высокоэффективные решатели систем линейных алгебраических уравнений. В данной работе для решения получающихся при дискретизации СЛАУ используется метод BiCGStab с ILU и многосеточным предобуславливанием. Результаты, полученные для различных профилей, хорошо согласуются с экспериментальными и расчётными данными других исследователей.