Одним из ключевых моментов при решении задач динамики разреженного газа является дискретизация расчетной области. Особенно остро проблема удачного выбора типа используемой сетки стоит для статистических методов, в частности для метода пробных частиц (МПЧ), поскольку их эффективность напрямую зависит от количества проведенных испытаний, а значит от затраченных ресурсов. Цель работы - изучение возможных топологических отличий неструктурированных расчетных сеток (РС) с целью классификации и анализа их свойств и особенностей использования. На основании этого необходимо сделать выбор наиболее рациональной РС для решения уравнения Больцмана МПЧ. Приведены наиболее популярные критерии, используемые для контроля качества неструктурированной РС в процессе её генерации. Сделана классификация РС по форме используемых ячеек, степени совпадения узлов соседних ячеек, типу иерархической организации и равномерности геометрических параметров. Указаны преимущества и возможные области применения рассмотренных типов сеток. Сделан анализ разных типов сеток с точки зрения их применимости к задачам моделирования течений разреженного газа МПЧ. Сделан вывод, что для этих целей явным преимуществом обладают неструктурированные РС, поскольку они позволяют в соответствии с требованиями задачи легко варьировать размер ячеек в пределах расчетной области. Оптимальными среди рассмотренных РС будут иерархически организованные структуры с минимальным уровнем вложения, структурированные и равномерные на каждом из уровней. Кратность разбиения корневых ячеек может быть переменной и зависеть от параметров локального режима течения. Такие РС удачно сочетают основные преимущества структурированных и неструктурированных сеток: высокоэффективный доступ ко всем элементам сетки, возможность локального сгущения и, кроме того, векторизации алгоритма для многомерных задач. Результаты работы будут использованы при построении рабочих алгоритмов моделирования траекторий движения молекул МПЧ, что позволит более эффективно осуществлять экспертизу и сопровождение отдельных проектов Национальной космической программы Украины.

  Повний текст PDF - 593.176 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"