Численное моделирование в задачах аэрогидродинамики с использованием метода вихревых элементов

И.К. Марчевский, В.С. Морева (МГТУ им. Н. Э. Баумана)

Метод вихревых элементов (МВЭ) является весьма эффективным численным методом моделирования двумерных течений несжимаемой среды; в настоящее время он интенсивно развивается как в России, так и за рубежом. Среди отечественных работ в этой области следует выделить труды научной школы С.М. Белоцерковского и его учеников; исследования научной группы Г.Я. Дынниковой и С.В. Гувернюка; работы ученых из ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН и др. По сравнению с сеточными методами, реализованными в различных коммерческих и свободно распространяемых программных комплексах, область применимости МВЭ достаточно узка: поскольку в нём используется модель несжимаемой среды, он позволяет моделировать течения жидкости и газа лишь при малых дозвуковых скоростях. Однако многие задачи расчета взаимодействия элементов конструкций с жидкостью или газом, которые приходится решать на практике, относятся именно к этому классу. К примеру, такие задачи возникают при проектировании строительных конструкций, подверженных ветровым нагрузкам, прямолинейных участков трубопроводов, находящихся в поперечном потоке жидкости или газа, трубчатых элементов систем охлаждения и теплообменников энергетических установок, отдельных проводов и расщепленных фаз линий электропередачи…