ДВИЖЕНИЕ КАПЛЕОБРАЗНОГО И СФЕРИЧЕСКОГО ТЕЛ С ПЕРЕМЕННОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ МАСС В ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ

E. V. Vetchanin; V. A. Tenenev

Authors

E. V. Vetchanin Udmurt State University
V. A. Tenenev Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Keywords:

mobile robots, numerical methods for fluid dynamics, unsteady motions, variable geometry of masses

Abstract

Numerical simulation is carried out for motion of drop-shaped and spherical bodies with variable geometry of masses on the basis of the joint solution of three-dimensional Navier-Stokes equations and Kirchhoff equations. It was found that the displacement of a drop-shaped body in a viscous liquid is greater than of a spherical one.

Author Biographies

E. V. Vetchanin, Udmurt State University

младший научный сотрудник, Институт компьютерных исследований; Удмуртский государственный университет; Udmurt State University

V. A. Tenenev, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

доктор физико-математических наук, профессор, кафедра «Высшая математика»; Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова; Kalashnikov Izhevsk State Technical University

References

Козлов В. В., Рамоданов С. М. О движении изменяемого тела в идеальной жидкости // Изв. РАН. ПММ. - 2001. - Т. 65, № 4. - С. 592-601.

Childress, S.; Spagnolie, S. E.; Tokieda, T. A bug on a raft: recoil locomotion in a viscous fluid // J. of Fluid Mechanics. - 2011. - Vol. 669. - Pp. 527-556.

Рамоданов С. М.,Тененев В. А. Движение тела с переменной геометрией масс в безграничной вязкой жидкости // Нелинейн. динамика. - 2011. - Т. 7, № 3. - С. 635-647.

Mougin, G.; Magnaudet, J. The generalized Kirchhoff equations and their application to the interaction between a rigid body and an arbitrary time-dependent viscous flow // Intern. J. of Multiphase Flow. - 2002. - Vol. 28. - Pp. 1837-1851.

Lohner, R.; Baum, J. D. Three-Dimensional Store Separation Using a Finite Element Solver and Adaptive Remeshing // AIAA Paper 91-0602, Jan. 1991.

Ekedahl, E. 6-DOF VOF-solver without Damping in OpenFOAM, Febr. 15, 2009. - URL: http://www.tfd.chalmers.se/~hani/kurser/OS_CFD_2008/ErikEkedahl/reportErikEkedahl.pdf (дата обращения: 12.05.2012).

Henshaw, W. D.; Schwendeman, D. W. Moving overlapping grids with adaptive mesh refinement for high-speed reactive and nonreactive flow // J. Comput. Physics, 216 (2006), pp. 744-779. - URL: http://eaton.math.rpi.edu/Faculty/Schwendeman/Research/mog.pdf (дата обращения: 12.05.2012).

A versatile sharp interface immersed boundary method for incompressible flows with complex boundaries / R. Mittal, H. Dong, M. Bozkurttas et al. // J. of Computational Physics. - 2008. - Vol. 227, Iss. 10. - Pp. 4825-4852.

An immersed boundary method for complex incompressible flows / Jung-Il Choi, R. C. Oberoi, J. R. Edwards et al. // J. of Computational Physics. - 2007. - Vol. 224, Iss. 2. - Pp. 757-784.

Murman, S. M.; Aftosmis, M. J.; Berger, M. J. Simulations of 6-DOF Motion with a Cartesian Method, AIAA Paper 2003-1246, Jan. 2003. - URL: <http://people.nas.nasa.gov/~aftosmis/publications/AIAA2003-1246.pdf> (дата обращения: 12.05.2012)

Issa, R. I. Solution of the implicitly discretised fluid flow equations by operator-splitting // J. of Computational Physics. - Jan. 1986. - Vol. 62, Iss. 1. - Pp. 40-65.

Patankar, S. V. Numerical heat transfer and fluid flow Patankar S.V. Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. - Washington, DC : Hemisphere Publishing Corp., 1980. - 214 p. - (Hemisphere Series on Computational Methods in Mechanics and Thermal Science).

Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа : учеб. для вузов. - 7-е изд., испр. - М. : Дрофа, 2003. - 840 с. - (Классики отечеств. науки).

OpenFOAM. The Open Source CFD Toolbox. Programmer's Guide. Version 2.1.0 15th Dec. 2011. - URL: http://foam.sourceforge.net/docs/Guides-a4/ProgrammersGuide.pdf (дата обращения: 12.05.2012).

Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. - М. : Наука, 1974. - 712 с. - URL: http://depositfiles.com/files/5944218 (дата обращения: 12.05.2012).

Короткин А. И. Присоединенные массы судостроительных конструкций : справ. - СПб. : Мор Вест, 2007. - 448 с.

Волков К. Н., Емельянов В. Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. - М. : Физматлит, 2008. - 370 с. - URL: http://depositfiles.com/files/d8c3grl8r (дата обращения: 12.05.2012).