Акжолов ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ АЭРОГИДРОДИНАМИКИ МЕТОДОМ КРУПНЫХ ЧАСТИЦ Рекомендовано редсоветом МГТУ им. <...> . ISBN 978-5-7038-3146-5 Рассмотрены задачи обтекания тел различной геометрической формы при различных скоростях набегающего потока (дозвуковых и сверхзвуковых) в плоском и осесимметричном случаях во всем диапазоне проницаемости: от непротекания до свободного течения. <...> Приведены описания программ по расчету трехмерных нестационарных задач с учетом гравитационного поля (задач неустойчивости Рэлея — Тейлора) с помощью разностной схемы метода крупных частиц на треугольной, шестиугольной и ортогональной расчетных сетках. <...> Н.Э. Баумана, 2008 ПРЕДИСЛОВИЕ Предлагаемое пособие предназначено для пользователя, владеющего алгоритмическим языком ФОРТРАН; оно содержит сведения, необходимые для эффективного использования пакета прикладных программ (ППП) «КРУЧА-2» (КРУпные ЧАстицы). <...> Исследования проводились при разных скоростях набегающего потока (дозвуковых и сверхзвуковых), в плоском и осесимметричном случаях во всем диапазоне проницаемости: от непротекания до свободного течения (программы krucha2_1.for, …, krucha2_17.for). <...> В работе также рассмотрены программы для решения трехмерных нестационарных задач с учетом гравитационного поля с помощью разностной схемы метода крупных частиц на неортогональных (треугольной и шестиугольной) и ортогональной расчетных сетках [5 – 8]. <...> В программах krucha2_18.for, …, krucha2_20.for представлен расчет трехмерной сильно нестационарной задачи (так называемой задачи неустойчивости Рэлея — Тейлора — НРТ) на треугольной, шестиугольной и прямоугольной расчетных сетках. <...> Математическая постановка задачи и исходные уравнения обтекания проницаемого тела В учебном пособии рассмотрены задачи плоского и осесимметричного обтекания непроницаемых и проницаемых тел в широком диапазоне изменений числа Маха (от дозвуковых до сверхзвуковых скоростей, включая трансзвуковые режимы <...>
Параллельные_вычисления_задачи_аэрогидродинамики_методом_крупных_частиц.pdf
УДК 519.63(075.8)
ББК 22.193
А39
Рецензенты: В.П.Челноков, Ю.А. Гришин
А39
Акжолов М.Ж.
Параллельные вычисления при решении задач аэрогидродинамики
методом крупных частиц: Учеб. пособие по курсу
«Параллельные вычисления». — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2008. — 50 с.: ил. (+ CD).
ISBN 978-5-7038-3146-5
Рассмотрены задачи обтекания тел различной геометрической
формы при различных скоростях набегающего потока (дозвуковых и
сверхзвуковых) в плоском и осесимметричном случаях во всем диапазоне
проницаемости: от непротекания до свободного течения. Приведены
описания программ по расчету трехмерных нестационарных
задач с учетом гравитационного поля (задач неустойчивости Рэлея —
Тейлора) с помощью разностной схемы метода крупных частиц на
треугольной, шестиугольной и ортогональной расчетных сетках.
К учебному пособию прилагается компакт-диск, содержащий
тексты 20 рабочих программ на алгоритмическом языке ФОРТРАН,
предназначенных для решения задач аэрогидродинамики с помощью
ППП «КРУЧА-2».
Для студентов кафедры ИУ-9 «Высокопроизводительные компьютерные
системы и технологии» факультета «Информатика и системы
управления» МГТУ им. Н.Э. Баумана.
УДК 519.63(075.8)
ББК 22.193
ISBN 978-5-7038-3146-5
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................................................................................................3
1. Постановка задачи....................................................................................4
1.1. Математическая постановка задачи и исходные уравнения
обтекания проницаемого тела ...........................................................4
1.2. Физико-математические модели проницаемости .............................6
2. Применение метода крупных частиц к решению задач
аэрогидродинамики на многопроцессорном вычислительном
комплексе «Эльбрус-2» и персональных компьютерах..........................8
2.1. Общее описание.................................................................................8
2.2. Решение задач обтекания проницаемых тел методом крупных
частиц на параллельных процессорах мвк «Эльбрус-2».................11
2.2.1. Описание программы krucha2_1.for .........................................11
2.2.2. Структура управляющего модуля.............................................13
2.3. Решение задач аэрогидродинамики методом крупных частиц.......19
2.3.1. Описание программ krucha2_2.for, krucha2_3.for.
Расчет обтекания конечного тела методом крупных частиц ...19
2.3.2. Описание программ krucha2_4.for, …, krucha2_9.for.
Кинематические модели проницаемости .................................21
2.3.3. Описание программ krucha2_10.for, …, krucha2_15.for.
Динамические модели проницаемости.....................................25
2.3.4. Описание программ krucha2_16.for, krucha2_17.for.
Полуэмпирическая модель проницаемости..............................30
2.4. Решение трехмерной задачи с учетом гравитационного поля
с помощью разностных схем метода крупных частиц
на треугольной, шестиугольной и ортогональной
расчетных сетках .............................................................................33
2.4.1. Исходные уравнения, начальные и граничные условия
для задачи неустойчивости Рэлея — Тейлора..........................34
2.4.2. Описание программ krucha2_18.for, …, krucha2_20.for ...........36
Список литературы ....................................................................................45
49
Стр.49