Отзыв научного руководителя (Анализ и оценка эффективности методов, обеспечивающих ускорение перехода к численно разрешаемой турбулентности при использовании незонных гибридных подходов к расчету турбулентных течений)

ОТЗЫВ НАУЧНОГО РУКОВОДИТЕЛЯ на диссертацию Гусевой Екатерины Константиновны «Анализ и оценка эффективности методов, обеспечивающих ускорение перехода к численно разрешаемой турбулентности при использовании незонных гибридных подходов к расчету турбулентных течений», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.05 — «Механика жидкости, газа и плазмы» Е.К. Гусева с отличием окончила Санкт-Петербургский государственный политехнический университет по специальности «Прикладные математика и физика» в 2014 году. Ее магистерская диссертация была посвящена одному из современных гибридных методов расчета турбулентных течений.

Поступив в аспирантуру, Е.К. Гусева продолжила работу в области моделирования турбулентных течений, являющейся одной из актуальных проблем вычислительной гидродинамики. Одними из наиболее современных подходов к моделированию турбулентности являются гибридные подходы, объединяющие экономичность методов, основанных на решении осредненных по Рейнольдсу уравнений НавьеСтокса (КАХэ), в пристенных областях течения и точность метода моделирования крупных вихрей (ЬЕБ) в отрывных областях потока.

В инженерной практике все чаще применяются незонные гибридные подходы, в которых переключение между КАХИ и ЬЕБ осуществляется автоматически. Однако при расчете течений с умеренными отрывными зонами использование этих подходов может приводить к высоким (а иногда и к недопустимым) погрешностям из-за характерной для таких подходов задержки перехода от моделированной к численно разрешаемой турбулентности в оторвавшихся слоях смешения.

Этот недостаток существенно ограничивает возможности практического использования незонных гибридных подходов. В результате усилий, направленных на решение этой проблемы, был предложен ряд методов, позволяющих в той или иной степени ускорить переход кразрешаемой турбулентности. Однако сведения о сравнительной эффективности этих методов,по существу, отсутствуют. Это обстоятельство и определило выбор темы диссертации Е.К. Гусевой.

В ходе работы над диссертацией соискателем были решены следующие задачи: — разработка «матрицы» тестовых течений для всесторонней оценки эффективности глобальных гибридных подходов, в частности различных путей ускорения перехода от моделируемой к частично разрешаемой турбулентности (КАХИ-1.ЕБ перехода) в оторвавшихся слоях смешения в рамках незонных гибридных моделей турбулентности; — разработка гибридной схемы для аппроксимации невязких составляющих векторов потоков в исходных уравнениях переноса, обеспечивающей устойчивость алгоритма и высокую степень разрешения турбулентных структур; — разработка новой модели о-ЯЯТ РРЕЯ, обеспечивающей высокую точность результатов расчета отрывных течений; — программная реализация двух методов ускорения БАНЯ-1.ЕЯ перехода и разработанной гибридной схемы — численное решение отрывных задач гидродинамики, анализ полученных результатов и оценка достоинств и недостатков методов ускорения ВАМИ-1.ЕБ соответствующих результатов перехода на основе сравнения с экспериментальными данными.

Основным итогом работы является определение наиболее эффективных методов, обеспечивающих ускорение процесса формирования численно разрешаемых трехмерных структур в слоях смешения: их использование позволит значительно повысить точность расчетов отрывных течений в рамках незонных гибридных подходов и снизить необходимые для этого вычислительные затраты.

Следует подчеркнуть, разработка модели БИТ о-РРЕК и новой гибридной схемы и их программная реализация, все расчеты, результаты которых представлены в диссертации, их графическая обработка и анализ были выполнены лично соискателем. Представленная работа прошла всестороннюю апробацию и привлекла значительный интерес на научных конференциях и семинарах, а основные результаты диссертации опубликованы в научной литературе.

Таким, образом, как ход работы над диссертацией, так и ее итоги позволяют заключить, что Е.К. Гусева является сложившимся высококвалифицированным специалистом в области моделирования турбулентных течений, способным самостоятельно решать сложные задачи современной физической и вычислительной аэродинамики. В целом диссертация Е.К. Гусевой является законченным научным исследованием, посвященным решению актуальной проблемы, и содержит ряд новых результатов. Она полностью удовлетворяет требованиям ВАК РФ, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.02.05 — механика жидкости, газа и плазмы, а Е.К.

Гусева заслуживает присуждения ей искомой степени. А.В. Гарбарук, к.ф.-м.н., оцент кафедры "Гидроаэродинамика, горение и теплообмен» бургского государственного политехнического университета .