Разработка, верификация и применение основанного на многоблочных вычислительных технологиях распараллеленного пакета открытого типа VP2/3 для решения фундаментальных, прикладных и эксплуатационных задач аэромеханики и теплофизики

Дан генезис развития многоблочных вычислительных технологий (МВТ) и пакета VP2/3 (Velocity-Pressure, 2D/3D-версии) для решения задач вихревой гидромеханики и теплообмена в рамках подхода, основанного на уравнениях NS-RANS&URANS. Особое внимание уделяется апробации модели переноса сдвиговых напряжений Ментера (MSST) применительно к расчету отрывных течений. Верификация МВТ и VP2/3 проводится на тестовых задачах, имеющих экспериментальные аналоги. Пакет применен для решения фундаментальных проблем смерчевой интенсификации теплообмена около луночных рельефов и управления обтеканием тел с вихревыми ячейками. Также прогнозируется задымление залов метрополитена при пожаре в вагоне поезда, предупреждение опасного сдвига ветра в аэропортах, обоснование решения задач строительной аэродинамики.

Ключевые слова

многоблочные вычислительные технологии, уравнения Навье - Стокса, модели турбулентности, пакет VP2/3, тестирование

Литература

1. Белов, И.А. Задачи и методы расчета отрывных течений несжимаемой жидкости / И.А. Белов, С.А. Исаев, В.А. Коробков. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.
2. Белов, И.А. Теплопередача и сопротивление пакетов труб несжимаемой жидкости / И.А. Белов, Н.А. Кудрявцев. - Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 223 с.
3. Управление обтеканием тел с вихревыми ячейками в приложении к летательным аппаратам интегральной компоновки (численное и физическое моделирование). - М.: МГУ, 2003. - 360 с.
4. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в пакетах труб несжимаемой жидкости / Ю.А. Быстров, С.А. Исаев, Н.А. Кудрявцев, А.И. Леонтьев. - СПб., Судостроение, 2005. - 398 с.
5. Харченко, В.Б. Численное моделирование отрывных течений с вихревыми и струйными генераторами на основе многоблочных вычислительных технологий: автореф. дис.... д-ра...техн. наук / В.Б. Харченко. - СПб.: СПбМГТУ, 2006. - 33 с.
6. Numerical simulation of sub-, trans- and supersonic flow around bodies with vortex cells in the framework of multiblock computational technologies / S.A. Isaev, A.G. Sudakov, A.E. Usachov, P.A. Baranov // Proceedings of West - East High Speed Flow Field Conf. - Moscow, 2007. - 6 p.
7. Сдвиг ветра в летной эксплуатации (система оповещения) / В.В. Бабаскин, С.А. Исаев, Х.Т. Метов, и др. - СПб.: Акад. гражд. авиации, 2002. - 146 с.
8. Численное и физическое моделирование температурного режима в путевом тоннеле метрополитена при пожаре в движущемся вагоне поезда / П.А. Баранов, А.Д. Голиков, С.А. Исаев, А.Ю. Снегирев // Инженер.-физ. журнал. - 2000. Т.73, № 5. - С. 918 - 921.
9. 10-летний опыт развития многоблочных вычислительных технологий в пакете VP2/3 применительно к решению задач аэрогидромеханики и теплообмена / С.А. Исаев, П.А. Баранов, Н.А. Кудрявцев, и др. // Актуальные аспекты физико-механических исследований. Механика. - Киев: Наук. Думка, 2007. - С.116 - 134.