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巴拉吉·穆拉利德兰;苏雷什·梅农

使用二阶自适应笛卡尔剖分方法模拟移动边界与可压缩反应流的交互作用。 （英语） Zbl 1381.76266号

J.计算。物理学。 357, 230-262 (2018).
摘要：作者过去开发的一种高阶自适应笛卡尔切割-细胞方法[同上321，342-368（2016；Zbl 1349.76370号)]对于静态嵌入边界上可压缩粘性流的模拟，现在扩展到运动界面上的反应流模拟。使用浸入式边界技术模拟移动边界问题的主要困难在于数值网格单元从固体到流体的转换过程中质量、动量和能量守恒的损失，反之亦然。固体边界附近的气相反应会对控制方程产生巨大的源项，如果对移动边界处理不当，可能会导致数值预测不准确。我们先前工作中提出的小单元聚类算法现在被扩展到处理严格守恒的移动边界。此外，单元聚类算法还保留了运动曲面附近解的平滑性。采用二阶Runge-Kutta格式，其中允许在子时间步长期间改变边界。当物体运动由流体动力驱动时，该方案提高了计算的时间精度。为了证明该方法的准确性，首先对移动活塞进行了简单的一维反应和非反应研究。然后报道了粘性可压缩流中以亚音速和超音速通过移动圆柱体的流动结果，并与理论和先前可用的实验数据进行了比较。该方案处理变形边界以及流体动力与刚体运动的相互作用的能力通过不同的测试案例进行了验证。最后，应用该方法研究了圆柱体和球体在发射到可燃混合物中时的起爆和稳定机理。研究了填充压力对超高速球体上发射到氢-氧-氩混合物中爆轰稳定机制的影响，并将结果与实验数据进行了定性比较。结果表明，当前的方法能够正确再现实验中观察到的不同燃烧状态。通过各种实例表明，我们的方法对于具有移动/变形边界的可压缩粘性反应流问题的模拟是鲁棒和准确的。

引用于13文件

理学硕士：

76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
76N15型 气体动力学（一般理论）

关键词：

浸入边界法;切割单元格;二阶精度;反应流;移动边界;严格保护

引文：

兹比尔1349.76370

软件：

琼博;BoxLib（盒子库）
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{B.Muralidharan}和\textit{S.Menon}，J.Comput。物理学。357230--262（2018年；Zbl 1381.76266）
全文： 内政部

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