×

液体和液体气体以各种速度流动。 (英语) Zbl 1349.76846号

小结:所有速度流,尤其是低马赫数流算法都是针对A.K.Kapila等人的数值逼近进行的。【物理流体13,第10号,论文编号3002,23 p.(2001;Zbl 1184.76268号)]多相流模型。该模型适用于在机械平衡下演化但脱离温度平衡的流体混合物,并且对于分离可混流体和不可混流体的材料界面计算有效。在这种情况下,界面被视为数值扩散区,捕获了所有现有波(冲击波、膨胀波)。相同的流动模型可用于求解空化和沸腾流动[2]。液气界面和空化流的许多应用都涉及非常广泛的马赫数范围,从混合物声速的10^{-3}到超音速(甚至高超音速)。因此,重要的是要解决不受马赫数限制的数值方法。
为此,构造了一个预处理Riemann解算器并嵌入到Godunov显式格式中。结果表明,该方法收敛于精确解,但需要很小的时间步长才能有效。然后导出隐式版本,第一个是一维,第二个是二维非结构化网格框架。然后,在Saurel等人[3]算法的框架内讨论了两相流预处理。需要对预处理黎曼解算器进行修改并进行详细说明。借助单相和两相定常喷管流动解,证明了单相和两相数值解的收敛性。最后,通过文丘里喷嘴内真实空化流动的计算对该方法进行了说明。该模型和方法在不使用任何可调参数的情况下再现了汽泡尺寸和不稳定性频率。

MSC公司:

76T10型 液气两相流,气泡流
76B10型 射流和空腔、空化、自由流线理论、进水问题、翼型和水翼理论、晃动
76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
65平方米 偏微分方程初值和初边值问题特征方法的数值方面
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 卡皮拉,A。;梅尼科夫,R。;Bdzil,J.等人。;儿子S。;Stewart,D.,《颗粒材料中爆燃-爆震转变的双相模型:简化方程》,Phys。流体,13002-3024(2001)·Zbl 1184.76268号
[2] 索雷尔,R。;佩蒂帕斯,F。;Abgrall,R.,《亚稳态液体相变建模:空化和闪蒸流动的应用》,《流体力学杂志》。,607, 313-350 (2008) ·Zbl 1147.76060号
[3] 索雷尔,R。;佩蒂帕斯,F。;Berry,R.A.,多相混合物中分离可压缩流体、空化流动和冲击的界面的简单有效松弛方法,J.Compute。物理。,228, 1678-1712 (2009) ·Zbl 1409.76105号
[4] 希特,C。;Nichols,B.,自由边界动力学的流体体积(VOF)方法,J.Compute。物理。,3, 201-255 (1981) ·Zbl 0462.76020号
[5] 拉法里,B。;纳尔多,C。;斯卡多维利,R。;Zaleski,S。;Zanetti,G.,《利用SURFER,J.Compute对多相流中的合并和破碎进行建模》。物理。,113134-147(1994年)·Zbl 0809.76064号
[6] Menard,T。;Tanguy,S。;Berlemont,A.,耦合液位设置/VOF/鬼流体方法。验证和应用于液体射流一次破碎的三维模拟,国际J.Multiph。流量,33,5,510-524(2007)
[7] Glimm,J。;格罗夫,J。;李,X。;Shyue,K。;张,Q。;曾勇,三维前方跟踪,SIAM J.Sci。计算。,19, 703-727 (1998) ·Zbl 0912.65075号
[8] Fedkiw,R。;Aslam,T。;梅里曼,B。;Osher,S.,《多材料流动界面的非振荡欧拉方法》(Ghost Fluid Method),J.Compute。物理。,152,2457-492(1999年)·Zbl 0957.76052号
[9] Abgrall,R.,《如何在多组分流动计算中防止压力振荡:准保守方法》,J.Compute。物理。,125, 150-160 (1996) ·Zbl 0847.76060号
[10] 索雷尔,R。;Abgrall,R.,《多流体和多相流的多相Godunov方法》,J.Comput。物理。,150, 425-467 (1999) ·Zbl 0937.76053号
[11] Juric,D。;Tryggvason,G.,《沸腾流动的计算》,《国际多道物理杂志》。流量,24,3387-410(1998)·Zbl 1121.76455号
[12] Wood,A.B.,《声音教科书》(1930),G.Bell and Sons Ltd。
[13] 哈洛,F。;Amsden,A.,所有流速的数值流体动力学计算方法,J.Compute。物理。,8, 2, 197-213 (1971) ·Zbl 0221.76011号
[14] Turkel,E.,求解不可压缩和低速可压缩方程的预处理方法,J.Compute。物理。,72, 2, 277-298 (1987) ·Zbl 0633.76069号
[16] 巴雷,F。;Bernard,M.,Cathare代码策略和评估,Nucl。工程设计。,124, 3, 257-284 (1990)
[17] 昆兹,R.F。;Boger,D.A。;斯汀·布林,D.R。;Chyczewski,T.S。;林道,J.W。;Gibeling,H.J。;Venkateswaran,S。;Govindan,T.,两相流预处理Navier-Stokes方法及其在空化预测中的应用,计算。流体,29,8,849-875(2000)·Zbl 0972.76075号
[18] Venkateswaran,S。;林道,J.W。;Kunz,R.F。;Merkle,C.L.,《具有压缩效应的多相混合物流动的计算》,J.Compute。物理。,180, 1, 54-77 (2002) ·Zbl 1130.76432号
[19] 吉拉德,H。;Viozat,C.,关于低马赫数极限下迎风格式的行为,计算。流体,28,63-86(1999)·Zbl 0963.76062号
[20] 佩里高德,G。;Saurel,R.,《具有毛细管效应的可压缩流动模型》,J.Comput。物理。,209, 139-178 (2005) ·Zbl 1329.76301号
[21] 科赫,S。;Lagoutière,F.,通过五方程模型模拟可压缩流体之间界面的反扩散数值方案,J.Compute。物理。,229, 8, 2773-2809 (2010) ·Zbl 1302.76129号
[22] Shukla,R。;潘塔诺,C。;Freund,J.,《模拟多相可压缩流动的界面捕捉方法》,J.Compute。物理。,229, 19, 7411-7439 (2010) ·Zbl 1425.76289号
[23] 所以,K。;胡,X。;Adams,N.,《两相可压缩流动模拟的反扩散界面锐化技术》,J.Compute。物理。,231, 11, 4304-4323 (2012) ·Zbl 1426.76428号
[24] 索雷尔,R。;勒梅泰勒,俄亥俄州。;马索尼,J。;Gavrilyuk,S.,具有刚性机械弛豫的多相混合物的冲击跳跃关系,冲击波,16209-232(2007)·Zbl 1195.76245号
[25] 佩蒂帕斯,F。;Franket,E。;索雷尔,R。;Le Metayer,O.,可压缩流的松弛投影方法。第二部分:多相激波的人工热交换,J.Compute。物理。,225, 2, 2214-2248 (2007) ·Zbl 1183.76831号
[26] 佩蒂帕斯,F。;索雷尔,R。;Franket,E。;Chinnayya,A.,《凝聚高能材料中爆轰波的建模:多相CJ条件和多维计算》,《冲击波》,19,377-401(2009)·Zbl 1255.76063号
[27] Schoch,S。;Nikiforakis,N。;Lee,B.J。;Saurel,R.,《硝酸铵乳液引爆的多相模拟》,库布斯特。火焰,160,9,1883-1899(2013)
[28] Choi,Y。;Merkle,C.,粘性流中预处理的应用,计算机J。物理。,105, 2, 207-223 (1993) ·Zbl 0768.76032号
[29] Ebin,D.G.,《轻微可压缩流体的运动被视为具有强约束力的运动》,《数学年鉴》。,105, 1, 141-200 (1977) ·兹比尔0373.76007
[30] Klainerman,S。;Majda,A.,大参数拟线性双曲方程组的奇异极限和可压缩流体的不可压缩极限,Commun。纯应用程序。数学。,34, 4, 481-524 (1981) ·Zbl 0476.76068号
[31] Schochet,S.,有界区域中的可压缩Euler方程:解的存在性和不可压缩极限,Commun。数学。物理。,104, 1, 49-75 (1986) ·Zbl 0612.76082号
[32] Metivier,G。;Schochet,S.,非等熵Euler方程的不可压缩极限,Arch。定额。机械。分析。,158, 1, 61-90 (2001) ·Zbl 0974.76072号
[33] Alazard,T.,全Navier-Stokes方程的低马赫数极限,Arch。定额。机械。分析。,180, 1, 1-73 (2006) ·Zbl 1108.76061号
[34] 托罗,E。;云杉,M。;Spears,W.,HLL-Riemann解算器中接触面的恢复,冲击波,4,25-34(1994)·Zbl 0811.76053号
[35] 勒梅塔耶,O。;马索尼,J。;Saurel,R.,《非液化和非液化物质的实验室研究》,国际热学杂志。科学。,43、3、265-276(2004),(法语)
[36] 巴比,D。;Godunov,S.K。;朱可夫,V。;Feodoritova,O.,关于经典数学物理中超定双曲方程的不同近似,计算。数学。数学。物理。,47, 3, 427-441 (2007) ·Zbl 1210.35168号
[37] 佩蒂帕斯,F。;马索尼,J。;索雷尔,R。;拉佩比,E。;Munier,L.,高速空化水下系统的扩散界面模型,国际J.Multiph。流量,35,8,747-759(2009)
[38] 索雷尔,R。;Favrie,N。;佩蒂帕斯,F。;拉勒曼德,M.-H。;Gavrilyuk,S.,《动态和不可逆粉末压实建模》,J.流体力学。,664, 348-396 (2010) ·Zbl 1221.76202号
[39] 法夫里,N。;Gavrilyuk,S。;Saurel,R.,极端变形情况下的固体-流体扩散界面模型,J.Compute。物理。,228, 16, 6037-6077 (2009) ·Zbl 1280.74013号
[40] Berry,R.A。;索雷尔,R。;LeMetayer,O.,空间变截面管道中完全可压缩两相流的离散方程法(dem),Nucl。工程设计。,240, 11, 3797-3818 (2010)
[41] Osher,S。;Chakravarthy,S.,《逆风格式和边界条件及其在一般几何欧拉方程中的应用》,J.Compute。物理。,50, 3, 447-481 (1983) ·Zbl 0518.76060号
[42] Turkel,E。;Vatsa,N.,定常和非定常流应用的局部预处理,ESAIM:数学。模型。数字。分析。,39, 515-535 (2005) ·Zbl 1130.76055号
[43] 伯肯,P。;加斯纳,G。;哈斯,M。;Munz,C.,非定常三维Navier-Stokes方程模态间断Galerkin方法的预处理,J.Compute。物理。,240, 0, 20-35 (2013) ·Zbl 1426.76520号
[44] Fortes-Patella,R。;俄亥俄州德尔戈沙市议员。;Reboud,J.,《湍流模型对非定常空化数值模拟影响的评估》,《流体工程杂志》,125,1,38-45(2003)
[45] Murrone,A。;Guillard,H.,低马赫数极限下迎风格式的行为:III.五方程两相模型的预处理耗散,计算。流体,37,10,1209-1224(2005)·Zbl 1237.76089号
[46] Braconnier,B。;Nkonga,B.,具有表面张力的界面流动的全速松弛方案,J.Compute。物理。,228, 16, 5722-5739 (2009) ·Zbl 1280.76032号
[47] Wegener,P.,《非平衡流》(1969年),Marcel Dekker:Marcel Dekker,纽约·Zbl 0218.76002号
[48] 伯肯,P。;Meister,A.,关于有限体积格式的低马赫数预处理,Proc。申请。数学。机械。,5, 759-760 (2005) ·兹比尔1391.76385
[49] 巴莱,S。;Brown,J。;Buschelman,K。;格罗普,W.D。;考希克,D。;Knepley,M.G。;McInnes,L.C.公司。;B.F.史密斯。;Zhang,H.,PETSc网页(2013)
[50] 巴莱,S。;Brown,J。;Buschelman,K。;埃伊霍特,V。;格罗普,W.D。;考希克,D。;Knepley,M.G。;McInnes,L.C.公司。;史密斯,B.F。;Zhang,H.,PETSc用户手册(2013),阿贡国家实验室,技术代表ANL-95/11-3.4版
[51] 巴莱,S。;格罗普,W.D。;McInnes,L.C.公司。;Smith,B.F.,《面向对象数值软件库中并行性的有效管理》,(Arge,E.;Bruaset,A.M.;Langtangen,H.P.,《科学计算中的现代软件工具》(1997),Birkhäuser),163-202·Zbl 0882.65154号
[52] Guillard,H.,《低马赫数极限下迎风格式的行为》。四: 三角形和四面体单元上的P0近似,计算。流体,38,10,1969-1972(2009)·Zbl 1242.76165号
[53] Dellacherie,S。;Omnes,P。;Rieper,F.,《单元几何对应用于线性波动方程的Godunov格式的影响》,J.Compute。物理。,229, 14, 5315-5338 (2010) ·Zbl 1206.65208号
[54] Saad,Y.,《大特征值问题的数值方法》(1992),曼彻斯特大学出版社·Zbl 0991.65039号
[55] Davis,S.,简化二阶Godunov型方法,SIAM J.Sci。统计计算。,9, 445-473 (1988) ·Zbl 0645.65050号
[56] Harten,A。;Lax,P。;van Leer,B.,关于双曲守恒律的上游差分和Godunov型格式,SIAM Rev.,25,35-61(1983)·Zbl 0565.65051号
[57] Van Leer,B.,《走向最终保守差分格式》。V.戈杜诺夫方法的二阶续集,J.Compute。物理。,32, 445-473 (1979)
[58] Mavripilis,D.,《非结构化网格上梯度重建的最小二乘法重审》(AIAA第16届计算流体动力学会议(2003)),3986
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。