The Development of Free Engineering Software Package for Numerical Simulation of Hydrodynamics, Heat Transfer, and Chemical Reaction Processes

В Красноярском филиале ИТ СО РАН и на кафедре теплофизики СФУ разрабатывается свободно распространяемый программный комплекс 'SigmaFW' для численного моделирования задач гидрогазодинамики и тепломассообмена, который предполагается использовать в научных и образовательных организациях и промышленных предприятиях в РФ. Математические модели, реализованные в программном комплексе, позволяют описывать стационарные и нестационарные ламинарные и турбулентные одно- и многокомпонентные течения с учетом дисперсной фазы, сопряженного теплообмена, переноса излучения и гомогенных газофазных химических реакций. Программный комплекс 'SigmaFW' содержит необходимые инструменты для построения вычислительной области, проведения многопоточных вычислений и визуального анализа результатов. В статье описывается три основных блока программного комплекса: генератор сетки, расчетный модуль и модуль анализа расчетов. Кроме этого, в статье представлен ряд тестовых и прикладных задач для демонстрации возможностей программы.

Ключевые слова

численное моделирование; вычислительная гидродинамика; программный комплекс.

Литература

1. Дектерев, А.А. Современные возможности СFD кода SigmaFlow для решения теплофизических задач / А.А. Дектерев, А.А. Гаврилов, А.В. Минаков // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - 2010. - № 2 (4). - C. 117-122.
2. Menter, F.R. Zonal Two Equation kappa-omega Turbulence Models for Aerodynamic Flows / F.R. Menter // AIAA 24th Fluid Dynamics Conference. - Orlando, 1993. - № 93-2906. - 22 p.
3. Hanjalic, K. A Robust Near-Wall Elliptic Relaxation Eddy Viscosity Turbulence Model for CFD / K. Hanjalic, M. Popovac, M. Hadzabdic // International Journal of Heat and Fluid Flow. - 2004. - № 25 (6). - P. 1047-1051.
4. Волков, Э.П. Моделирование горения твердого топлива / Э.П. Волков, Л.И. Зайчик, В.А. Першуков. - М.: Наука, 1994.
5. Chai, J.C. Finite-Volume Method for Radiation Heat Transfer / J.C. Chai, S.V. Patankar // Advances in Numerical Heat Transfer. V. 2. - N.-Y.: Taylor and Francis, 2000. - P. 109-138.
6. Buice, C.U. Experimental Investigation of Flow through an Asymmetric Plane Diffuser / C.U. Buice, J.K. Eaton // Annual Research Briefs 1996. - Center for Turbulence Research, 1996. - P. 243-248.
7. Smith, T.F. Evaluation of Coefficients for the Weighted Sum of Gray Gases Model / T.F. Smith, Z.F. Shenand, J.N. Friedman // Journal of Heat Transfer. - 1982. - V. 104. - P. 602-608.
8. Yu, M.J. An Extension of the Weighted Sum of Fray Gases Non-Gray Gas Radiation Model to a Two Phase Mixture of Non-Gray Gas with Particles / M.J. Yu, S.W. Baek, J.H. Park // International Journal of Heat and Fluid Flow. - 2000. - V. 43. - P. 1699-1713.