информацияenglish
Материалы конференции

Волков В.Ю. Нечаев А.Т. Скибин А.П.

Применение подвижных сеток для решения многожидкостных задач

Подвижные вычислительные сетки основаны на методе перекрывающихся сеток (Overset meshes) и реализованы в таких программных продуктах как STAR-CCM+ и ANSYS Fluent.

Для дискретизации расчётной области в данном подходе применяются несколько различных сеток, которые накладываются друг на друга произвольным образом. Они наиболее полезны в задачах, включающих одно или несколько подвижных твёрдых тел, а также для оптимизационных расчётов.

В большинстве случаев при применении пересекающихся сеток не требуется какой-либо модификации сетки после построения начальной сеточной модели, таким образом это обеспечивает более высокую гибкость по сравнению со стандартными методами дискретизации расчётной области. Пересекающиеся сетки чаще всего применяются для:

− параметрических исследований, например, идентичных тел при различных относительных положениях или различных тел в одной и той же среде;

− расчёта сложных движений объектов, например, тех, которые находятся близко друг к другу, имеют пересекающиеся траектории движения или перемещаются на большие расстояния.

В настоящей работе продемонстрировано применение данной технологии для решения задачи о движении твёрдого тела в двужидкостной среде под влиянием внешних сил. С помощью численного расчёта в программном комплексе STAR-CCM+ находится закон движения твёрдого тела, точное аналитическое решения для которого получить невозможно. Такой класс задач встречается во многих областях промышленности, в частности: − движение плавучих тел по свободной поверхности жидкости;

− движение тел в воде с наличием кавитационной воздушной полости;

− перемещение регулирующих стержней в реакторных установках.

Проведена верификация созданной CFD модели на задаче о затоплении вертикально перемещающегося однородного стержня под действием приложенной к нему силы.

Полная версия (русский)