Исследование зависимости от скорости продува параметров восходящего закрученного потока

Abstract

The need to consider the dissipative properties of viscosity and thermal conductivity of the moving continuum for numerical construction of complete system solutions of the Navier-Stokes equations describing the three-dimensional flow of a compressible viscous heat-conducting gas under the action of gravity and Coriolis significantly complicates the numerical experiments on a detailed study of a complicated gas flows. First of all, this affects the sharp increase in computation time. Parallelization of computational procedure can reduce the required time and significantly optimize the computational algorithm for more efficient use of the resources of the computer system. The aim of this paper is to describe the procedure of parallelization of computational algorithm for the numerical solution of the full Navier-Stokes equations and description of the results of numerical experiments on a detailed investigation of the dependence of all gas-dynamic characteristics of the velocity of the vertical air blowing in a vertical pipe during a large-scale experiment.

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.