Об одном методе сквозного счета ударных волн
Автор: Куропатенко Валентин Федорович
Рубрика: Математическое моделирование
Статья в выпуске: 1 т.7, 2014 года.
Бесплатный доступ
Сильные разрывы - ударные волны возникают в сплошной среде при динамических внешних воздействиях. На поверхности сильных разрывов законы сохранения принимают вид нелинейных алгебраических уравнений, связывающих скачки величин по обе стороны разрыва. На сильном разрыве энтропия терпит скачок. В этом заключается принципиальное различие между ударными волнами и волнами с непрерывным изменением величин. В однородных разностных методах сильный разрыв заменяется слоем конечной ширины, сравнимой с размером сеточной ячейки. Такое свойство разностных схем получило название дистракции. Поскольку состояние за разрывом связано ударной адиабатой с состоянием перед разрывом, то в области дистракции сильного разрыва должен действовать механизм, обеспечивающий возрастание энтропии. Физическая вязкость и теплопроводность в уравнениях механики сплошной среды не устраняют необходимости введения поверхности сильного разрыва и, следовательно, не могут обеспечить величину дистракции, сравнимую, с несколькими ячейками разностной сетки. В работе рассмотрены несколько разностных схем, в которых диссипация энергии в слое дистракции определяется уравнениями, справедливыми на поверхности сильного разрыва.
Ударная волна, разностный метод, дистракция, диссипация энергии, законы сохранения
Короткий адрес: https://sciup.org/147159254
IDR: 147159254 | DOI: 10.14529/mmp140106
Список литературы Об одном методе сквозного счета ударных волн
- Куропатенко, В.Ф. О разностных методах для уравнений гидродинамики/В.Ф. Куропатенко//Труды матем. инст. им. В.А.Стеклова. -1966. -Т. 74, вып. 1. -С. 107-137.
- Neumann, J. A Method for the Numerical Calculation of Hydrodynamical Shocks/J. Neumann, R. Richtmayer//J. Appl. Phys. -1950. -V. 21, № 3. -P. 232-237.
- Lax, P.D. Weak Solution of Nonlinear Hyperbolic Equations and Their Numerical Computations/P.D. Lax//Comn. Pure and Appl. Math. -1954. -V. 7. -P. 159-193.
- Годунов, С.К. Разностный метод расчета ударных волн/С.К. Годунов//Успехи математических наук. -1957. -12, вып. 1. -С. 176-177.
- Куропатенко, В.Ф. Метод расчета ударных волн/В.Ф. Куропатенко//ДАН СССР. -1960. -Т. 3, № 4. -С. 771-772.
- Рождественский, Б.Л. Системы квазилинейных уравнений и их приложения к газовой динамике/Б.Л. Рождественский, Н.Н. Яненко. -М.: Наука, 1968.
- Куропатенко, В.Ф. Исследование дистракции разрывов в методах расчета ударных волн/В.Ф. Куропатенко, И.Р. Макеева//Математическое моделирование. -2006. -Т. 18, № 3. -С. 120-128.
- Ступоченко, Е.В. Релаксационные процессы в ударных волнах/Е.В. Ступоченко, С.А. Лосев, А.И. Осипов. -М.: Наука, 1965.
- Куропатенко, В.Ф. Разностный метод расчета ударных волн с повышенными свойствами монотонности/В.Ф. Куропатенко, И.Р. Макеева//Препринт ВНИИТФ. -1997. -120.
- Куропатенко, В.Ф. Локальная консервативность разностных схем для уравнений газовой динамики/В.Ф. Куропатенко//Журнал выч. матем. и матем. физики. -1985. -Т. 25, № 8. -С. 1176-1188.
- Куропатенко, В.Ф. О полной консервативности разностных законов сохранения/В.Ф. Куропатенко//Вопросы атомной науки и техники. Серия: Численные методы решения задач математической физики. -1982. -Вып. 3 (11). -С. 3-5.
- Куропатенко, В.Ф. О точности вычисления энтропии в разностных схемах для уравнений газовой динамики/В.Ф. Куропатенко//Численные методы механики сплошной среды: сб. -1978. -Т. 9, № 7. -С. 49-59.
- Куропатенко, В.Ф. Связь дивергентности с консервативностью разностных схем для уравнений газовой динамики/В.Ф. Куропатенко//Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физ. процессов. -1990. -Вып. 2. -С. 63-69.
- Куропатенко, В.Ф. Методы расчета ударных волн/В.Ф. Куропатенко//Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Серия Б. Математическое моделирование в низкотемпературной плазме. Часть 2. -2008. -Т. VII-I. -С. 496-506.
- Куропатенко, В.Ф. Модели механики сплошной среды/В.Ф. Куропатенко. -Челябинск: ЧелГУ, 2007.
- Куропатенко, В.Ф. О влиянии свойств разностных схем на математическое моделирование динамических процессов/В.Ф. Куропатенко, И.А. Доровских, И.Р. Макеева//Вычислительные технологии. -2006. -Т. 11, часть 2. -С. 9-11.
- Комплекс программ ВОЛНА и неоднородный разностный метод для расчета неустановившихся движений сжимаемых сплошных сред/В.Ф. Куропатенко, Г.В. Коваленко, В.И. Кузнецова, Г.И. Михайлова//Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физ. процессов. -1989. -Вып. 2. -С. 9-25.