Параллельные алгоритмы моделирования тепловой конвекции вязкой жидкости

Abstract

We consider the problem of numerical simulation of a heterogeneous incompressible viscous fluid flow within the gravitation field under the action of a certain heat field. This amounts to finding a numerical solution of a simultaneous system consisting of quasistationary Stokes equations, heat equation, evolution equations of density and viscosity transfer and corresponding initial and boundary conditions. We describe algorithms of numerical simulation of this problem designed for multiprocessor computers. We present results of numerical experiments and graphics showing the time evolution of an isotherm.

В работе рассматривается задача численного моделирования движения неоднородной несжимаемой вязкой жидкости в поле силы тяжести под действием некоторого теплового поля. Речь идет о совместном решении системы, состоящей из квазистационарных уравнений Стокса, уравнения теплового баланса, уравнений переноса плотности и вязкости, уравнений состояния, связывающих температурно-невозмущенные и температурно-возмущенные плотность и вязкость, при соблюдении соответствующих начальных и граничных условий. Описаны алгоритмы численных расчетов задачи, ориентированные на применение многопроцессорных компьютеров. Приведены результаты расчетов характерного примера, на рисунках изображена эволюция во времени одной из изотерм.