Численное решение задачи установившегося течения жидкости в плоском щелевом зазоре

Авторы: Алексеев Д.И.
Опубликовано в выпуске: #10(63)/2021
DOI: 10.18698/2541-8009-2021-10-744
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Ядерные энергетические установки
Ключевые слова: слоистое движение, плотность, динамическая вязкость, численные методы, граничные условия, шахматная сетка, градиент давления, сходимость решения
Опубликовано: 16.11.2021

При течении в каналах простой геометрии решение уравнений Навье — Стокса может быть получено аналитически. Однако для большинства практически важных случаев течения в сложных технических объектах их решение может быть получено лишь с использованием численных методов. Такой подход был реализован в данной статье на примере плоского слоистого стабилизированного движения потока в канале. Для этого на базе алгоритма SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations) создана программа на языке Pascal, которая позволяет итерационным методом получить сходящееся решение с точностью до 2 %. По результатам работы выполнено сравнение численного решения с точным.

Литература

[1] Темам Р. Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ. М., Мир, 1981.

[2] Харламов С.Н. Алгоритмы при моделировании гидродинамических процессов. Томск, Изд-во ТПУ, 2008.

[3] Александров Д.В., Зубарёв А.Ю., Исакова Л.Ю. Введение в гидродинамику. Екатеринбург, Изд-во Уральского университета, 2012.

[4] Патанкар С.В. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М., Энергоатомиздат, 1984.

[5] Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М., Наука, 1969.

[6] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 4. Гидродинамика. М., Наука, 1986.

[7] Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. Т. 1. М., Мир, 1990.

[8] Зайцев В.В. Численные методы для физиков. Приближение функций и обработка данных. Самара, Самарский университет, 2014.