Адаптация метода Куропатенко для расчета ударных волн в эйлеровых координатах
Автор: Беляев Павел Евгеньевич, Макеева Инга Равильевна, Пигасов Егор Евгеньевич, Мастюк Дмитрий Александрович
Рубрика: Программирование
Статья в выпуске: 1 т.14, 2021 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время отсутствует реализация хорошо зарекомендовавшего себя численного метода Куропатенко в эйлеровых координатах. Такая реализация имеет высокий потенциал для решения определенного круга задач. Данная работа посвящена адаптации метода Куропатенко для расчетов ударных волн в эйлеровых координатах. Представлена идея метода, приведены разностные уравнения и вычислительный алгоритм для идеальной среды. Работоспособность предложенного численного метода продемонстрирована на результатах решения задач о распаде произвольного разрыва и о распространении стационарной ударной волны, приведены отклонения газодинамических величин от аналитических решений. Хорошее согласие численных решений с аналитическими подтверждает адекватность построенного алгоритма и метода в целом.
Ударная волна, метод куропатенко, численные методы, законы сохранения
Короткий адрес: https://sciup.org/147233004
IDR: 147233004 | УДК: 533.6.011.72+519.6 | DOI: 10.14529/mmp210107
Adaptation of Kuropatenko method for calculating shock waves in Euler coordinates
For the moment, there is no implementation of the well-proven numerical method of Kuropatenko in Eulerian coordinates. Such implementation has a promising capabilities for solving a certain scope of problems. This paper is devoted to adaptation of Kuropatenko method for calculating shock waves using Euler coordinates. The application area of the original method is limited and does not include the simulation of multicomponent and multiphase flows of reacting mixtures in two- and three-dimensional spaces. The result obtained demonstrate the efficiency of the developed modification and show the advantages of the extension of this method into multidimensional algorithms.
Список литературы Адаптация метода Куропатенко для расчета ударных волн в эйлеровых координатах
- Зельдович, Я.Б. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений / Я.Б. Зельдович, Ю.П. Райзер. - М.: Физматлит, 2008.
- Куропатенко, В.Ф. Основы численных методов механики сплошных сред / В.Ф. Куропатенко, Е.С. Шестаковская. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2017.
- Куропатенко, В.Ф. Метод расчета ударных волн / В.Ф. Куропатенко // Доклады академии наук СССР. - 1960. - Т. 3, № 4. - С. 771-772.
- Куропатенко, В.Ф. Метод построения разностных схем для численного интегрирования уравнений газодинамики / В.Ф. Куропатенко // Известия ВУЗов. Математика. - 1962. - № 3 (28). - С. 75-83.
- Kuropatenko, V.F. Calculational Technique for Shock Waves with Elevated Monotonocity / V.F. Kuropatenko, I.R. Makeeva // Finite-Difference Methods: Theory and Application. - Minsk: National Academy of Sciences of Belorus, 1998. - P. 80-85.
- Куропатенко, В.Ф. Исследование влияния пульсирующего вдува на поток возле обтекаемого тела / В.Ф. Куропатенко, И.И. Кузнецова, И.Р. Макеева, А.С. Мурашко, В.Н. Уваров // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов. - 2002. - № 3. - С. 60-71.
- Moukalled, F. The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics An Advanced Introduction with OpenFOAM and Matlab / F. Moukalled, L. Mangani, M. Darwis. - Springer, 2015.
- Sod, G.A. Survey of Several Finite Difference Methods for Systems of Nonlinear Hyperbolic Conservation Laws / G.A. Sod // Journal of Computational Physics. - 1978. - V. 27. - P. 1-31.
- Зализняк, В.Е. Основы вычислительной физики. Ч. 1. Введение в конечно-разностные методы / В.Е. Зализняк. - М.: Техносфера, 2008.
