Аннотация:Сиренко А. Г. успешно освоила метод конечных разностей. На языке С++ студентка самостоятельно написала, отладила и протестировала 3 независимых подпрограммы для решения всех типов линейных уравнений. Гиперболический конвективный перенос вычисляется вдоль характеристик, которыми являются траектории частиц. Для расчета параболической вязкой диссипации используется попеременно-треугольный метод. Эллиптическое распределение давления, обеспечивающего выполнение условия несжимаемости, находится методом Чорина-Белоцерковского в результате итераций. А также сделана важная подпрограмма для онлайн визуализации результатов.
После этой подготовительной работы был составлен и реализован полный алгоритм для численного решения уравнений Навье-Стокса, позволяющий моделировать обтекание несжимаемой вязкой жидкостью тел различной формы в широком диапазоне чисел Рейнольдса .
Первое успешное тестирование алгоритма проведено путем сравнения результатов
с экспериментальными данными И. Даржания по обтеканию ромба при Re=66000.
Второе (также успешное) тестирование проведено путем сравнения с расчётами других авторов по обтеканию круглого цилиндра при Re = 100 и 200. Студентка Сиренко А. Г. смоделировала образование дорожки Кармана за обтекаемым цилиндром. Также получена зависимость коэффициентов сопротивления и подъемной силы от времени, число Струхаля получилось около 0.2, что соответствует действительности и подтверждает правильность работы алгоритма.
Затем Сиренко А. Г. выполнила задание по исследованию обтекания вращающегося кругового цилиндра при Re=1000 и получила зависимость подъёмной силы от скорости вращения цилиндра. Получен важный для дальнейшей работы результат, что коэффициент подъёмной силы, таким образом, может быть увеличен в 20 раз!