Схема Кабаре для моделирования задач вычислительной аэроакустики и оптимизации проектирования

Разработка высокоточных методов компьютерного проектирования для ускоренных вычислений на современных компьютерах становится важным элементом инструментария для проектирования гражданских летательных аппаратов, удовлетворяющих жестким экологическим требованиям. В частности, снижение шума на местности остается актуальной практической проблемой, которую сейчас необходимо решать на уровне концептуального проектирования новых самолетов и вертолетов, оптимизируя как аэродинамические, так и аэроакустические характеристики. Для таких задач характерны очень большие числа Рейнольдса, что соответствует широкому диапазону пространственно-временных масштабов акустических пульсаций с учетом высоких частот, важных для порога слышимости человека. Ключевым элементом математического моделирования в этом случае являются вычислительные методы высокого разрешения, эффективно реализованные на современных компьютерных архитектурах. В настоящем докладе будут рассмотрены примеры вихре-разрешающих расчетов, ускоренных на графических платах с использованием технологии вложенных сеток типа восьмидерева на основе алгоритмов схемы Кабаре для газовой динамики, изначально предложенных В.М. Головизниным в приложении для расчетов шума реактивных струй в компоновке и шума взаимодействия винта и крыла.