Расчет и сравнение с теорией давления при ударе

	Теория	Расчет
Давление при ударе, ΔР(Па)
Время воздействия на оси, с
Стационарное значение давления, ΔР(Па)

Р а з д е л 3.Решение учебных задач с использованием пакета Gas Dynamics Tool г л а в а 1.Алгоритм моделирования в Gas Dynamics Tool

В главе описывается последовательность действий при использовании пакета Gas Dynamics Tool.

§ 1.Выбор параметров пакета

Как отмечалось в главе 2, используемая в пособии учебная версия пакета Gas Dynamics Tool (GDT) имеет определенные ограничения. Поэтому далее будем использовать двумерную модель, основанную на уравнениях Эйлера (без теплопроводности, вязкости и диффузии)

Для того чтобы проводить расчеты с использованием пакета GDT необходимо задать набор параметров, перечень которых приводится в таблице 2.6. Там же приведены рекомендуемые значения некоторых из них с соответствующими комментариями.

В окне физических параметров пакета GDT по умолчанию обычно задаются параметры для воздуха, что облегчает решение задач по сжимаемому газу: в этом случае ничего менять не приходится. Также по умолчанию в начальный момент времени во всей расчетной области предполагается, что скорость равна нулю, а давление равно атмосферному.

При расчетах газодинамических течений с использованием пакета GDT имеет место особенность, связанная с постановкой граничных условий: эти условия задаются как на границах твердых тел, так и на границах области расчета (счетная зона). На границе счетной зоны могут быть заданы условия трех типов: граница с постоянными параметрами, свободная граница и ось симметрии. Для свободной границы значения принимаются равными значениям в соседнем слое счетной зоны.

В программе GDT предусмотрена также возможность добавления элементарных областей и изменения граничных конфигураций в процессе расчета, так же, как и изменение временного шага (параметр Stability).

Т а б л и ц а 3.1

Набор параметров, задаваемых для расчета в пакете gdt

Параметр	Ориентировочное значение	Комментарий
Ширина расчетной области	200	Достаточно для пробы
Высота	100	Достаточно для пробы
Размер ячейки	0.01	Важен при анализе времени развития реального процесса
Периодичность	нет	Да, если имеется периодичность в граничных условиях
Двумерная или осесимметричная задача	двумерная	Осевая симметрия особенно полезна при моделировании сферических задач, течений в трубах и обтеканий тел вращения
Учитывать ли гравитацию	нет	Для сверхзвуковых потоков гравитация не существенна
Число шагов	2000	Обычно достаточно для пробы
Stability (меняет шаг по времени, влияет на устойчивость расчета)	0.2–1	Если программа выдает сбои в начале работы, нужно на первые 100–200 шагов установить Stability 1–5, а скорость счета тем выше, чем меньше устойчивость