Метод учета сил гравитации при моделировании течений со свободной поверхностью

Рассматривается проблема построения численного алгоритма, обеспечивающего корректный учет силы гравитации при наличии разрывов в плотности среды в случае использования неструктурированных расчетных сеток с коллокированным размещением неизвестных величин и алгоритмов расщепления, основанных на методах типа SIMPLE. Для получения корректного поля гидростатического давления предложено явное выделение вклада силы гравитации в уравнении для давления и его вычисления с использованием решения задачи о гравитационном равновесии двухфазной среды. Для обеспечения равновесия силы гравитации и градиента давления в случае покоя среды предложен алгоритм, основанный на замене градиента давления в уравнении движения модификацией, содержащей учет действия гравитационной силы. На примере решения известных задач со свободной поверхностью показано, что предложенные алгоритмы, в отличие от существующих, позволяют обеспечить предсказание корректного поля гидростатического давления, отсутствие осцилляции в поле скорости и искажения свободной поверхности при использовании неструктурированной расчетной сетки. Библ. 31. Фиг. 11.