ГОСТ Р 57700.12-2018

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

                                   ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ




                                             НАЦИОНАЛЬНЫЙ                   ГОСТР
                                                  СТАНДАРТ
                                               РОССИЙСКОЙ
                                                                            57700 . 12 —
                                                ФЕДЕРАЦИИ                   2018




                                 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
                                   ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
                          Численное моделирование сверхзвуковых течений
                                  невязких газов. Верификация ПО


                                               Издание официальное




                                                          Москва
                                                      Стандартинформ
                                                           2018




купить кружево в москве

ГОСТ Р 57700.12—2018


                                       П р е д и сл о в и е

     1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «T-Сервисы» (ЗАО «Т-Сервисы»)

     2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700 «Математическое моделирование
и высокопроизводительные вычислительные технологии»

     3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре­
гулированию и метрологии от 6 февраля 2018 г. Np 5 2 - ст

     4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ



     Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона
от 29 июня 2015 г. N° 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об из­
менениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего
года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официалышй текст изменений
и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответ­
ствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе
общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулиро­
ванию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)




                                                                       © Стандартинформ. 2018

     Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­
му регулированию и метрологии
II

ГОСТ Р 57700.12—2018


                                                                     С о дер ж ание

1 Область применения......................................................................................................................................... 1
2 Нормативные ссы лки.........................................................................................................................................1
3 Термины и определения ...................................................................................................................................1
4 Основные нормативные положения............................................................................................................... 2
5 Верификация на базе точных решений для установившихся те ч е н и й .................................................... 2
   5.1 Одномерные сверхзвуковые те ч е н и я ..............                                                                                                      2
   5.2 Двумерные течения ..............                                                                                                                          3
6 Верификация на базе точных решений для неустановившихся те ч е ний................................................ 7
7 Эталонные зад ачи........................................................................................................................................... 11
   7.1 Одномерные нестационарные течения ............................................................................................... 11
   7.2 Двумерные нестационарные те че ния................................................................................................... 11
  7.3 Двумерные стационарные те че ния....................................................................................................... 14
Библиография ................................................................................................................................................... 15

ГОСТ Р 57700.12—2018


                                          Введение

      Верификация программного обеспечения (ПО), предназначенного для численного моделирова­
ния сверхзвуковых течений невяэких газов, должна производиться на основе аналитических решений
задач, покрывающих широкий спектр течений с разнообразными граничными и начальными условиями,
нестационарными взаимодействиями ударно-волновых структур. В данном стандарте предлагаются за­
дачи для верификации возможности численной схемы или кода дать результаты, имеющие отношение
к реальным течениям газа. Рассматриваются два способа верификации: сопоставление численных ре­
зультатов с точным аналитическим решением и с условно эталонными численными решениями. К эта­
лонным отнесены задачи, не имеющие точных решений, но многократно решенные численно различ­
ными авторами с использованием разнообразных численных схем.
      Данный стандарт относится к вопросам верификации схем и кодов, разрабатываемых для числен­
ного моделирования течений невязкого (идеального) газа со сверхзвуковыми скоростями. Стационар­
ные сверхзвуковые течения описываются уравнениями гиперболического типа. Поэтому многие задачи
динамики сверхзвуковых потоков невязкого газа могут быть решены численно методом характерис­
тик (1) или маршевым методом сквозного счета [2], (3). В то же время при сверхзвуковых скоростях
в потоках могут возникать поверхности сильных гидродинамических разрывов, бесконечно тонких в
случае невязкого газа. В некоторых случаях выделение гидродинамического разрыва может быть прин­
ципиальным требованием. Тогда при использовании численных методов [1], [3] возникает проблема
выделения этих разрывов. Наиболее просто выделять разрывы, которые являются внешней границей
возмущенной области. Для выделения разрывов во внутренней области возмущенного течения требу­
ется введение специальных процедур, которые не рассматриваются в данном стандарте.
      Альтернативой методам [1]. (3) является метод установления на базе консервативных конечно-
разностных схем численного решения нестационарных уравнений газовой динамики (4). [6]. Консер­
вативная или дивергентная форма записи уравнений нестационарной газодинамики позволяет моде­
лировать обобщенные или кусочно-гладкие решения уравнений динамики невязкого газа и тем самым
стандартизировать процесс вычислений.
      Однако при использовании консервативных конечно-разностных схем возникают проблемы, свя­
занные с влиянием численной или схемной вязкости и диффузии. Бесконечно тонкие в невязком газе
гидродинамические разрывы в численном решении приобретают толщину, физически необоснованно
увеличивается область возмущенного течения, что в конечном счете может привести к неадекватному
описанию динамики потока идеального газа.




IV