Полуаналитический метод решения уравнений газовой динамики в переменных Эйлера

Автор: Жарылканова Мадина Салимжановна, Клиначева Наталия Леонидовна, Яловец Александр Павлович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Рубрика: Механика

Статья в выпуске: 2 т.15, 2023 года.

Бесплатный доступ

Представлен полуаналитический метод решения системы уравнений газовой динамики в эйлеровых координатах. Поскольку конечными разностями заменяются только пространственные производные, система уравнений газовой динамики сводится к системе обыкновенных дифференциальных уравнений на пространственной сетке. Приближенное аналитическое решение данной системы дифференциальных уравнений для малого временного интервала применяется для описания динамики газа во всем требуемом временном интервале. Проведена верификация на одномерных тестовых задачах о распаде произвольного разрыва и распространении стационарных ударных волн различной интенсивности. Для сравнения одномерных задач приведено решение тестовых задач простым в реализации базовым методом крупных частиц. Показано, что полуаналитический метод обладает высокой точностью вычислений, а также является наиболее универсальным методом для расчета прикладных задач.

Еще

Полуаналитический метод, метод крупных частиц, ударная волна, распад произвольного разрыва

Короткий адрес: https://sciup.org/147240583

IDR: 147240583   |   DOI: 10.14529/mmph230205

Список литературы Полуаналитический метод решения уравнений газовой динамики в переменных Эйлера

  • Яловец, А.П. Расчет течений среды при воздействии интенсивных потоков заряженных частиц / А.П. Яловец // Прикладная механика и техническая физика. - 1997. - Т. 38, № 1. - С. 151-166.
  • Белоцерковский, О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред / О.М. Белоцерковский. - М.: Физматлит, 1994. - С. 27-39.
  • Shestakovskaya, E.S. On one Method of Calculating Moving Boundaries in Euler Coordinates / E.S. Shestakovskaya, Ya.E. Starikov // Journal of Computational and Engineering Mathematics. - 2019. - T. 6, № 4. - P. 44-56.
  • Беляев, П.Е. Влияние экранирующего слоя газовзвеси на силовое воздействие ударной волны на жёсткую стенку / П.Е. Беляев, Н.Л. Клиначева // Вестник ЮУрГУ. Серия "Математика. Механика. Физика". - 2016. - Т. 8, № 4. - С. 49-55.
  • Ландау, Л.Д. Гидродинамика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1988. - 733 с.
  • Куропатенко, В.Ф. Основы численных методов механики сплошной среды: монография / В.Ф. Куропатенко, Е.С. Шестаковская. - Челябинск: Издат. центр Южно-Уральского государственного университета, 2017. - 253 с.
  • Садин, Д.В. Модификация метода крупных частиц до схемы второго порядка точности по пространству и времени для ударно-волновых течений газовзвеси / Д.В. Садин // Вестник ЮУрГУ. Серия "Математическое моделирование и программирование". - 2019. - Т. 12, № 2. - С. 112-122.
Еще
Статья научная