Вычислительная гидроаэромеханика

Большинство современных задач гидромеханики не имеет аналитических решений. Применение экспериментального подхода ограничено имеющимся оборудованием, довольно узким диапазоном условий и высокой стоимостью экспериментальных измерений в аэродинамике. Поэтому с развитием высокопроизводительных вычислений численное моделирование стало основным инструментом для описания течений жидкости, газа и плазмы. 

Изучению численных методов в гидроаэромеханике посвящено несколько важных курсов: Вычислительная гидрогазодинамика, Пакеты прикладных программ в гидроаэромеханике, Математическое моделирование в гидроаэромеханике, Лабораторно-вычислительный практикум. На этих курсах студенты изучают методы вычислительной математики применительно к задачам механики жидкости и газа, осваивают лицензионные коммерческие (ANSYS Fluent, CFX) и свободно распространяемые (OpenFOAM и др.) пакеты прикладных программ, учатся создавать собственные алгоритмы и программные продукты.

Основные направления научных исследований кафедры в области вычислительной аэродинамики:

• Моделирование сверхзвуковых течений различной геометрии;
• Численное исследование трансзвуковых течений газа;
• Моделирование процессов в технических устройствах;
• Численное исследование неравновесных течений с учетом физико-химических процессов;
• Моделирование течений углеводородов в трубопроводах;
• Создание собственных программных продуктов для решения задач неравновесной аэродинамики.

Недавние научные проекты по вычислительной аэродинамике:

• РНФ 19-71-10019, Разработка методов численного моделирования сверх- и гиперзвуковых течений газа с использованием графических процессорных устройств.
• РНФ 17-69-00004, Разработка программного комплекса для расчета макропараметров, коэффициентов переноса и потоковых членов в различных задачах газодинамики, с учетом влияния сильной неравновесности, химических реакций, ионизации и электронного возбуждения.
• РФФИ 16-38-00009, Моделирование кинетики и теплообмена в высокотемпературных течениях газов с неравновесным электронным возбуждением, химическими реакциями и ионизацией.
• РФФИ 16-38-60142, Численное моделирование управления сверх- и гиперзвуковыми потоками с помощью локального подвода энергии.
• СПбГУ 6.37.206.2016, Программный комплекс для исследования физико-химических свойств сильнонеравновесных реагирующих смесей газов.
• РНФ 15-19-30016, Моделирование неравновесных гиперзвуковых течений на основе континуального и кинетического подходов.