Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 60829 ГИДРОДИНАМИКА, ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЭНЕРГЕТИКА ГИДРОДИНАМИКА, ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЭНЕРГЕТИКА Решение задачи об осциллирующем движении цилиндра в вязкой жидкости в пакете OpenFOAM Решение задачи об осциллирующем движении цилиндра в вязкой жидкости в пакете OpenFOAM Нуриев А Н Нуриев А Н 2anuriev@kpfu.ru Зайцева О Н Зайцева О Н olga_fdpi@mail.ru КНИТУ; КФУ ru КНИТУ; КФУ ru КНИТУ ru КНИТУ ru 01 08 2025 01 08 2025 16 8 116 123 19 04 2023 https://vestniktu.ru/en/nauka/article/60829/view

В работе рассматривается моделирование задачи об осциллирующем движении кругового цилиндра в вязкой несжимаемой жидкости в пакете OpenFOAM. Большое внимание уделено вопросам построения численной модели в пакете: дискретизации области решения, выбору численной схемы, алгоритмов решения, оценке точности используемых методов. Представлены результаты расчетов в диапазоне низких чисел Стокса: построена карта режимов, выполнена визуализация характерных течений, проведено сравнение полученных данных с результатами лабораторных экспериментов.

In this paper the modeling of the oscillatory motion of a circular cylinder in a viscous incompressible fluid in the package OpenFOAM is considered. Much attention is paid to the construction of the numerical model in the package: to discretization of the solution area, to the choice of the numerical scheme and algorithms of solution, to assessing the accuracy of the methods. The results of the calculations at the low Stokes numbers are presented: a map of regimes is constructed, a visualization of typical flows was done, a comparison of the data with the results of laboratory experiments was made.

 осциллирующее движение система уравнений Навье-Стокса периодические режимы течения метод конечных объемов пакет OpenFOAM oscillatory motion Navier-Stokes system of equations periodical solutions finite volume method OpenFOAM package осциллирующее движение система уравнений Навье-Стокса периодические режимы течения метод конечных объемов пакет OpenFOAM oscillatory motion Navier-Stokes system of equations periodical solutions finite volume method OpenFOAM package

M. Tatsuno et al., J. Fluid Mech., 211, 157-182 (1990). M. Tatsuno et al., J. Fluid Mech., 211, 157-182 (1990). H. K. Williamson, J. Fluid Mech., 155, 141-174 (1985). H. K. Williamson, J. Fluid Mech., 155, 141-174 (1985). T. Sarpkaya, J. Fluid Mech., 165, 61-71 (1986). T. Sarpkaya, J. Fluid Mech., 165, 61-71 (1986). H. Dutsch et al., J. Fluid Mech., 360 249 - 271 (1998). H. Dutsch et al., J. Fluid Mech., 360 249 - 271 (1998). B. Uzunoglu et al., International Journal for Numerical Methods in Engineering, 50, 2317-2338 (2001). B. Uzunoglu et al., International Journal for Numerical Methods in Engineering, 50, 2317-2338 (2001). P. Justesen, J. Fluid Mech., 222, 157-196 (1991). P. Justesen, J. Fluid Mech., 222, 157-196 (1991). А.Н. Нуриев, Вестн. Каз. технологического ун-та., 16, 334-336 (2011). A.N. Nuriev, Vestn. Kaz. tehnologicheskogo un-ta., 16, 334-336 (2011). А.Н. Нуриев и др., Вестн. Каз. технологического ун-та., 4, 104-109 (2013). A.N. Nuriev i dr., Vestn. Kaz. tehnologicheskogo un-ta., 4, 104-109 (2013). J.H. Ferziger et al. Computational methods for fluid dynamics, Springer, Berlin, 2002, 424 p. J.H. Ferziger et al. Computational methods for fluid dynamics, Springer, Berlin, 2002, 424 p. H.K. Versteeg et al., An introduction to computational fluid dynamics. The finite volume method, Longman, New York, 1995, 258 p. H.K. Versteeg et al., An introduction to computational fluid dynamics. The finite volume method, Longman, New York, 1995, 258 p. OpenFOAM's basic solvers for linear systems of equations. URL: http://www.tfd.chalmers.se/~hani /kurser/OS_CFD_2008/TimBehrens/tibeh-report- fin.pdf OpenFOAM's basic solvers for linear systems of equations. URL: http://www.tfd.chalmers.se/~hani /kurser/OS_CFD_2008/TimBehrens/tibeh-report- fin.pdf H. Jasak et al., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 31, 431-449 (1999). H. Jasak et al., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 31, 431-449 (1999). H. Jasak, PhD. Thesis, Imperial College, University of London, 1996, 394 p. H. Jasak, PhD. Thesis, Imperial College, University of London, 1996, 394 p. Franjo Juretic, Error, PhD. Thesis, Imperial College, University of London, 2004, 233. Franjo Juretic, Error, PhD. Thesis, Imperial College, University of London, 2004, 233. P. K Khosla et al., Computers & Fluids, 2, 2, 207-209 (1974). P. K Khosla et al., Computers & Fluids, 2, 2, 207-209 (1974). Open FOAM (The Open Source CFD Toolbox): User Guide Version 2.1.1, 2012 (http://www.openfoam.org/docs/). Open FOAM (The Open Source CFD Toolbox): User Guide Version 2.1.1, 2012 (http://www.openfoam.org/docs/). URL: openfoamwiki.net/index.php/Contrib_ groovyBC URL: openfoamwiki.net/index.php/Contrib_ groovyBC G. Martinez, These docteur-Ingenieur, I.N.P. Toulouse., 1979. G. Martinez, These docteur-Ingenieur, I.N.P. Toulouse., 1979.