RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математические заметки СВФУ // Архив

Математические заметки СВФУ, 2022, том 29, выпуск 4, страницы 77–94 (Mi svfu370)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Математическое моделирование

Моделирование динамики жидкости со свободной поверхностью в гравитационном поле схемой КАБАРЕ

Н. А. Афанасьевa, В. М. Головизнинa, П. А. Майоровa, А. В. Соловьевb

a Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, факультет вычислительной математики и кибернетики
b Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, г. Москва

Аннотация: Предложен явный балансно-характеристический метод КАБАРЕ для расчета динамики жидкости со свободной поверхностью в гравитационном поле в слабосжимаемом приближении. Разработанный метод обладает вторым порядком аппроксимации по времени и пространству, минимальным вычислительным шаблоном в одну пространственно-временную ячейку и минимальной численной вязкостью. Разностная схема тестируется на задачах с различными значениями коэффициента поверхностного натяжения и ускорением свободного падения с разными знаками, в том числе на задаче о развитии неустойчивости Рэлея - Тейлора.Учет сил поверхностного натяжения позволяет избавиться от высокочастотных колебаний на свободной поверхности при расчете неустойчивых задач и регуляризует решение.

Ключевые слова: уравнения гиперболического типа, балансно-характеристические схемы, смешанные эйлерово-лагранжевы переменные, слабосжимаемая жидкость, неустойчивость Рэлея — Тейлора, поверхностное натяжение.

УДК: 519.6

Поступила в редакцию: 27.10.2022
Принята в печать: 29.11.2022

DOI: 10.25587/SVFU.2023.23.70.007



© МИАН, 2024