Заседание семинара "Общеинститутский семинар" 01.11.2023 в 15-00. "Метод пристенной декомпозиции без пересечения областей для моделирования турбулентных течений", Смирнова Надежда Сергеевна

Моделирование пристеночной турбулентности остается актуальной задачей вычислительной гидродинамики. В настоящее время активно развивается метод пристенной декомпозиции (Near-wall Domain Decomposition - NDD). Подход основан на декомпозиции непересекающихся областей с разделением всей расчетной области на пристенную и внешнюю области. Нелокальные граничные условия третьего рода формируются путем переноса граничных условий со стенки на внутреннюю границу. Необходимый компромисс между эффективностью и точностью может быть получен путем выбора положения границы раздела пристенной и внешней областей.
   Целью данной работы является совершенствование метода пристенной декомпозиции и апробирование на реалистичных задачах со сложной геометрией. В работе был модифицирован метод приближенной пристенной декомпозиции  с помощью учета конвективных членов в уравнении на тангенциальную скорость в пристенной области, что повысило точность решения вблизи точки торможения. Был разработан метод пристенной декомпозиции, реализующий неявную декомпозицию для сжимаемых течений. Данный метод не требует предварительного разбиения расчетной области на две подобласти, и, как следствие, является более универсальным. В работе был предложен метод приближенной декомпозиции, учитывающий уравнение неразрывности в пристенной области. Были получены граничные условия Робина для всех консервативных переменных на границе сопряжения областей. Был разработан метод точной пристенной декомпозиции, который использует в качестве предобуславливателя метод приближенной пристенной декомпозиции. 
Предложенные методы пристенной декомпозиции были верифицированы на задачах обтекания газом полуцилиндра, профиля NACA 0012 и модели DLR f6 в конфигурации крыло – фюзеляж. Методы пристенной декомпозиции были внедрены в программный комплекс Flowmodellium.