Application of the implicit method of characteristics on a regular grid for solving the gas-dynamic problems | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2021. № 72. DOI: 10.17223/19988621/72/7

Application of the implicit method of characteristics on a regular grid for solving the gas-dynamic problems

In this work, an implicit method is proposed to numerically solve a system of the onedimensional nonstationary equations of gas dynamics transformed by the method of characteristics. Internal points of the channel for a solid-propellant charge are considered at a preignition period of the solid-propellant rocket engine operation. The use of the implicit method makes it possible to calculate the values of gas-dynamic parameters at nodal points of the regular coordinate grid. Calculations of the gas-dynamic parameters both when integrating over time and along the spatial coordinate are performed with the second order of accuracy. Both subsonic and supersonic flows are studied. It is shown that, when predicting the expected pressure value during the transition from one time layer to another with the second order of accuracy, the twenty-fold efficiency of the implicit method is achieved in comparison with the explicit difference method. The trial calculation is performed.

Download file
Counter downloads: 59

Keywords

implicit method, characteristics, gas dynamics, interior point

Authors

NameOrganizationE-mail
Lipanov Aleksey M.Institute of Applied Mathematics M.V. Keldysh RAS, Moscow, Russian Federationaml35@yandex.ru
Всего: 1

References

Христианович С.А. Задача Cauchy для нелинейных уравнений гиперболического типа // Математический сборник. Новая серия. 1937. Т. 2(44). Вып. 5. С. 871-899.
Березин И.С.,Жидков Н.П. Методы вычислений. Т. 2. М.: Физматгиз, 1959. 620 с.
Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982.
Вязников К.В., Тишков В.Ф., Фаворский А.П. Построение монотонных схем повышенного порядка аппроксимации для систем уравнений гиперболического типа // Математическое моделирование. 1989. Т. 1. № 5. С. 95-120.
Ермолаев Б.С., Новожилов Б.В., Посвянский В.С., Сулимоа А.А. Результаты численного моделирования конвективного горения порошкообразных взрывчатых систем при возрастании давления // Физика горения и взрыва. 1985. № 5. С. 3-12.
Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука, 1977.
Внутренняя баллистика РДТТ / под ред. А.М. Липанова и Ю.М. Милёхина. М.: Машиностроение, 2007. 502 с.
Бетехтин С.А., Виницкий А.М., Горохов М.С., Станюкович К.П., Федотов И.Д. Газодинамические основы внутренней баллистики. М.: Оборонгиз, 1957. 386 с.
Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. Ч. 2. М.: Физматгиз, 1967. 559 с.
Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1986. 544 с.
 Application of the implicit method of characteristics on a regular grid for solving the gas-dynamic problems | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2021. № 72. DOI: 10.17223/19988621/72/7

Application of the implicit method of characteristics on a regular grid for solving the gas-dynamic problems | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2021. № 72. DOI: 10.17223/19988621/72/7

Download full-text version
Counter downloads: 250