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第9卷第5期
气动和水动力流动的离散通量格式

S.C.Fu、R.M.C.So&W.W.F.Leung

Commun公司。计算。物理。,9(2011年),第1257-1283页。

在线发布:2011-05

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  • 摘要

本文的目的是寻求一种替代数值模拟的方法采用类似于求解BGK型方程的方法模型格子Boltzmann方程。该方法对气体和液体流动。使用离散通量格式(DFS)推导控制方程用于两个分配函数;一个用于质量,另一个用于热能。这些方程是通过考虑一个无限小的控制体积和一个分布函数的速度格表示。零阶矩质量分布函数的方程用于恢复连续性方程,而一阶矩方程恢复了线性动量方程。这个恢复的方程对努森数(Kn)的一阶是正确的;因此,满足连续性假设。类似地利用热能分布函数恢复热能方程。对于气动流动,表明DFS的有限差分解相当于用BGK型模型求解晶格玻尔兹曼方程(LBE)和一个特定的状态方程。因此,DFS可用于模拟各种气动和水动力流动。经典气动声学示例,带激波、不可压缩等温和非等温Couette的可压缩流动使用了流动、空腔中的分层流动和矩形内的双扩散流动证明DFS的有效性和范围。非常好的协议用已知的解析解和/或数值解获得;从而提供证据DFS方法作为求解流体Navier-Stokes方程的替代方法流动模拟。

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本文的目的是寻求一种替代数值模拟的方法通过类似于求解BGK型的方法求解Navier-Stokes方程模型格子Boltzmann方程。该方法对气体和液体流动。使用离散通量格式(DFS)推导控制方程对于两个分布函数;一个用于质量,另一个用于热能。这些方程是通过考虑一个无限小的控制体积和一个分布函数的速度格表示。零阶矩质量分布函数的方程用于恢复连续性方程,而一阶矩方程恢复了线性动量方程。这个恢复的方程被校正到克努森数(Kn)的一阶;因此,满足连续性假设。类似地利用热能分布函数恢复热能方程。对于气动流动,表明DFS的有限差分解相当于用BGK型模型求解晶格玻尔兹曼方程(LBE)和一个特定的状态方程。因此,DFS可用于模拟各种气动和水动力流动。经典气动声学示例,带激波、不可压缩等温和非等温Couette的可压缩流动使用了流动、空腔中的分层流动和矩形内的双扩散流动证明DFS的有效性和范围。非常好的协议用已知的解析解和/或数值解获得;从而提供证据DFS方法作为求解流体Navier-Stokes方程的替代方法流动模拟。

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本文的目的是寻求一种替代数值模拟的方法通过类似于求解BGK型的方法求解Navier-Stokes方程模型格子Boltzmann方程。该方法对气体和液体流动。使用离散通量格式(DFS)推导控制方程对于两个分布函数;一个用于质量,另一个用于热能。这些方程是通过考虑一个无限小的控制体积和一个分布函数的速度格表示。零阶矩质量分布函数的方程用于恢复连续性方程,而一阶矩方程恢复了线性动量方程。这个恢复的方程被校正到克努森数(Kn)的一阶;因此,满足连续性假设。类似地利用热能分布函数恢复热能方程。对于气动流动,表明DFS的有限差分解相当于用BGK型模型求解晶格玻尔兹曼方程(LBE)和一个特定的状态方程。因此,DFS可用于模拟各种气动和水动力流动。经典气动声学示例,带激波、不可压缩等温和非等温Couette的可压缩流动使用了流动、空腔中的分层流动和矩形内的双扩散流动证明DFS的有效性和范围。非常好的协议用已知的解析解和/或数值解获得;从而提供证据DFS方法作为求解流体Navier-Stokes方程的替代方法流动模拟。

傅世昌、梁振华。(2020). 气动和流体动力流动的离散通量方案。计算物理中的通信.9(5).1257-1283.doi:10.4208/cicp.311009.241110s
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