Abstract
The article considers the features of numerical construction of solutions of the Navier-Stokes equations full system describing a three-dimensional flow of compressible viscous heat-conducting gas under the action of gravity and Coriolis forces. It is shown that accounting of dissipative properties of viscosity and thermal conductivity of the moving continuum, even with constant coefficients of viscosity and thermal conductivity, as well as the use of explicit difference scheme calculation imposes significant restrictions on numerical experiments aimed at studying the arising complex flows of gas or liquid. First of all, it is associated with a signifi- cant complication of the system of equations, the restrictions on the value of the calculated steps in space and time, increasing the total computation time. One of the options is proposed of algorithm parallelization of numerical solution of the complete Navier - Stokes equations system in the vertical spatial coordinate. This parallelization option can significantly increase the computing performance and reduce the overall time of counting. A comparison of the results of calculation of one of options of gas flow in the upward swirling flow obtained by serial and parallel programs is presented.
Highlights
Теоретические и численные исследования, проведенные в работах [1,2,3,4,5,6,7,8], подтвердили общую схему возникновения и последующего функционирования восходящего закрученного потока
Другим возможным способом сокращения времени расчета может быть изменение алгоритма численного решения полной системы уравнений Навье — Стокса
Столь значительное сокращение времени счета позволяет увеличить число узлов расчетной сетки по всем трем пространственным переменным и существенно детализировать характер течений газа в наиболее интересных зонах, в частности в вертикальной части восходящего закрученного потока
Summary
Теоретические и численные исследования, проведенные в работах [1,2,3,4,5,6,7,8], подтвердили общую схему возникновения и последующего функционирования восходящего закрученного потока. Для описания сложных нестационарных трехмерных течений вязкого, сжимаемого, теплопроводного газа в указанных работах используется модель сжимаемой сплошной среды, основанная на численном решении полной системы уравнений Навье — Стокса. Необходимость использования полной системы уравнений Навье — Стокса, а не системы уравнений газовой динамики при математическом моделировании подобных течений обусловлена необходимостью корректно учитывать диссипативные свойства вязкости и теплопроводности газа, как движущейся сплошной среды.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
