Исследование зависимости от скорости продува параметров восходящего закрученного потока

Об авторах:

Волков Роман Евстафьевич, аспирант кафедры алгебры и математической логики, Тюменский государственный университет; email@romanvolkov.ru

Обухов Александр Геннадьевич, доктор физико-математических наук, профессор кафедры бизнес-информатики и математики, Тюменский индустриальный университет; eLibrary AuthorID, agobukhov@inbox.ru

Аннотация:

Необходимость учета диссипативных свойств вязкости и теплопроводности движущейся сплошной среды при численном построении решений полной системы уравнений Навье-Стокса (описывающей трехмерные течения сжимаемого вязкого теплопроводного газа в условиях действия сил тяжести и Кориолиса) существенно усложняет проведение численных экспериментов по детальному изучению возникающих сложных течений газа. Прежде всего это сказывается на резком увеличении времени счета. Распараллеливание вычислительной процедуры позволяет сократить временные затраты и существенным образом оптимизировать вычислительный алгоритм для более эффективного использования ресурсов вычислительной системы.

Целью данной работы является описание процедуры распараллеливания вычислительного алгоритма для численного решения полной системы уравнений Навье-Стокса и описание результатов проведенных численных экспериментов по детальному исследованию зависимости всех газодинамических характеристик от скорости вертикального продува воздуха в вертикальной трубе при проведении масштабного эксперимента.

Список литературы:

1. Абдубакова Л. В. Численный расчет скоростных характеристик трехмерного восходящего закрученного потока газа / Л. В. Абдубакова, А. Г. Обухов // Известия вузов. Нефть и газ. 2014. № 3. С. 88-94.
2. Абдубакова Л. В. Численный расчет термодинамических параметров закрученного потока газа, инициированного холодным вертикальным продувом / Л. В. Абдубакова, А. Г. Обухов // Известия вузов. Нефть и газ. 2014. № 5. С. 57-62.
3. Абдубакова Л. В. Расчет плотности, температуры и давления трехмерного восходящего закрученного потока газа при вертикальном продуве / Л. В. Абдубакова, А. Г. Обухов // Нефтегазовое дело. 2014. Том 12. № 3. С. 116-122.
4. Баутин С. П. Экспериментальное подтверждение возможности создания потока воздуха, закрученного силой Кориолиса / С. П. Баутин, К. В. Баутин, В. Н. Макаров // Вестник УрГУПС. 2013. № 2(18). С. 27-33.
5. Баутин С. П. Представление решений системы уравнений Навье-Стокса в окрестности контактной характеристики / С. П. Баутин // Прикладная математика и механика. 1987. Том 51. № 4. С. 574-584.
6. Баутин С. П. Математическое моделирование разрушительных атмосферных вихрей / С. П. Баутин, А. Г. Обухов. Новосибирск: Наука. 2012. 152 с.
7. Баутин С. П., Обухов А. Г. Математическое моделирование и численный расчет течений в придонной части тропического циклона / С. П. Баутин, А. Г. Обухов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математические науки. Информатика. 2012. № 4. С. 175-183.
8. Баутин С. П. Математическое моделирование придонной части восходящего закрученного потока / С. П. Баутин, А. Г. Обухов // Теплофизика высоких температур. 2013. Том 51. № 4. С. 567-570. DOI: 10.7868/S0040364413020038
9. Баутин С. П. Разрушительные атмосферные вихри: теоремы, расчеты, эксперименты / С. П. Баутин, И. Ю. Крутова, А. Г. Обухов, К. В. Баутин. Новосибирск: Наука; Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2013. 215 с.
10. Баутин С. П. Одно точное стационарное решение системы уравнений газовой динамики / С. П. Баутин, А. Г. Обухов // Известия вузов. Нефть и газ. 2013. № 4. С. 81-86.
11. Баутин С. П. Об одном виде краевых условий при расчете трехмерных нестационарных течений сжимаемого вязкого теплопроводного газа / С. П. Баутин, А. Г. Обухов // Известия вузов. Нефть и газ. 2013. № 5. С. 55-63.
12. Библиотека параллельных задач (TPL). URL: https://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/dd460717
13. Обухов А. Г. Численный расчет термодинамических характеристик трехмерного восходящего закрученного потока газа / А. Г. Обухов, Л. В. Абдубакова // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математические науки. Информатика. 2014. № 7. С. 157-165.
14. Обухов А. Г. Численный расчет скоростных характеристик закрученного потока газа, инициированного холодным вертикальным продувом / А. Г. Обухов, Л. В. Абдубакова // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2015. Том 1. № 2(2). С. 124-130.
15. Обухов А. Г. Математическое моделирование и численные расчеты течений в придонной части торнадо / А. Г. Обухов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математические науки. Информатика. 2012. № 4. С. 183-189.
16. Параллельное программирование с помощью языка C#. URL: http://www.microsoftvirtualacademy.com/training-courses/parallel-programming-c-sharp-rus