Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://hit-conf.imec.msu.ru/2012/abstracts/SibgStrizhakAbstract.doc Дата изменения: Sun Jun 14 09:32:08 2015 Дата индексирования: Sat Apr 9 23:51:45 2016 Кодировка: koi8-r

МОДЕЛЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ТРЁХМЕРГНОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ
РЕЛЕЯ-ТЕЙЛОРА НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ


И.Н. Сибгатуллин (НИИ Механики МГУ), С.В. Стрижак (МГТУ им.
Н.Э.Баумана)


Исследование динамики задач с поверхностями раздела на сегодняшний день
остается сложной задачей из-за необходимости моделировать разрывные
функции. Существующие подходы к численному моделированию динамики
сред с поверхностями раздела можно разделить на следующие группы [1,2]:
методы, при использовании которых поверхность раздела
аппроксимируется кусочно-заданным полиномом (метод «Front Tracking», метод
граничных элементов);
методы, основанные на отслеживании объема каждой фазы в расчетных
ячейках, близких к границе сред (метод «Volume of Fluid» - VOF);
методы сквозного счета (метод «Level Sset»).
В [1] моделируется плоская задача неустойчивости Релея-Тейлора при
учёте вязкостей, плотностей и поверхностного натяжения методом сквозного
счёта. Тем не менее, в большинстве случаев неустойчивость Релея-Тейлора
моделируется при допущении идеальности описываемых сред. В настоящей работе
для исследования развития неустойчивости Релея-Тейлора в несжимаемой
жидкости применяется методология захвата интерфейса («interface-capturing
methodology») в рамках VOF, развитая в [3]. Этот подход позволяет учитывать
как поверхностное натяжение, так и вязкость в обеих несжимаемых средах с
разной плотностью. На рисунках для наглядности показаны примеры расчетов,
сделанных авторами для одномодовых возмущений (такие конфигурации являются
неустойчивыми относительно начальных мод), показана маркерная функция и
поверхность раздела. Для оценки качества метода и разрешения сетки
проводится сравнение с аналитическими результатами для двумерных
колебательных движений при горизонтальной длине волны, меньшей критической.
Проводится сравнение с аналитическим подходом [4,5] для описания динамики
подъёма и кривизны пузырей. Рассматривается развитие трёхмерных возмущений
из двумерных. Численное моделирование и визуализация проведены в
параллельном режиме в web лаборатории UniHUB.

[pic] [pic] [pic]


ЛИТЕРАТУРА.

1. Любимов Д.В. Использование метода сквозного счета для моделирования
динамики систем с поверхностями раздела. / Д.В. Любимов, Т.П. Любимова,
А.О. Иванцов, А.А. Черепанова // Вычислительная механика сплошных сред =
Computational Continuum Mechanics. 2008. Т. 1. ? 2. С. 53-62.
2. Белоцерковский О.М., Опарин А.М. Численный эксперимент: От порядка к
хаосу. Издание 2-е, доп. - М.: Наука, 2000. - 223 с.
3. Rusche H. Computational Fluid Dynamics of Dispersed Two-Phase Flows
at High Phase Fractions. Ph. D. Thesis. Imperial College (UK), 2002.
4. Н.А. Иногамов, А.М. Опарин, О трехмерных сетчатых структурах,
связанных с неустойчивостями Рихтмайера-Мешкова и Рэлея-Тейлора, ЖЭТФ,
116(3), 908-939 (1999)
5. Н.А. Иногамов, А.М. Опарин, Развитие неустойчивостей Рэлея-Тейлора и
Рихтмайера-Мешкова в трехмерном пространстве: топология вихревых
поверхностей , Письма в ЖЭТФ, 69(10), 691-697 (1999)