Визуализация результатов численного моделирования течений с частицами, полученных при помощи лагранжевых подходов к описанию дисперсной фазы
Волков К.Н., Емельянов В.Н., Тетерина И.В.

Рассматриваются вопросы, связанные с визуализацией течений, содержащих твердые частицы или жидкие капли, в различных практических приложениях. Приводятся примеры визуального представления решений ряда задач двухфазной газовой динамики, связанных с расчетами течений в каналах и вихревых структурах и полученных при помощи лагранжевых подходов. Помимо традиционных подходов к визуализации вихревых течений с частицами и каплями, основанных на построении линий уровня различных характеристик потока, фазовых траекторий и распределений концентрации дискретных включений, применяются сечения Пуанкаре и метод локальных показателей Ляпунова, а также различные критерии идентификации вихревых образований в поле течения. Обсуждается дисперсия частиц в турбулентном потоке и формирование областей с повышенным содержанием дисперсной фазы. В логическом отношении лагранжевый подход к описанию двухфазных течений является простым, но в вычислительном отношении достаточно трудоемким, поскольку для имитации движения примеси требуется проведение большого числа траекторных расчетов пробных частиц. Дополнительные вычислительные трудности связаны с необходимостью локализации частиц в контрольных объемах неструктурированной сетки и восполнением параметров несущего потока.

Ключевые слова: вычислительная газовая динамика, научная визуализация, двухфазное течение, канал, вихрь, дисперсия, кластеризация.

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

  • Волков К.Н. – Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, факультет ракетно-космической техники, 1-я Красноармейская ул., д. 1, 190005, Санкт-Петербург; вед. науч. сотр., e-mail: dsci@mail.ru
  • Емельянов В.Н. – Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, факультет ракетно-космической техники, 1-я Красноармейская ул., д. 1, 190005, Санкт-Петербург; профессор, e-mail: vlademelyanov@gmail.com
  • Тетерина И.В. – Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, факультет ракетно-космической техники, 1-я Красноармейская ул., д. 1, 190005, Санкт-Петербург; доцент, e-mail: yaiv@mail.ru