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可压缩两相流的保守扩散界面法。 (英语) Zbl 07506170号

小结:在本文中,我们提出了一种新的非混溶可压缩两相流的保守扩散界面模拟方法。该方法离散地守恒了系统各相的质量、动量和总能量。我们使用基线五方程模型,并提出界面规则化(扩散锐化)项,以使所得模型保持基础基线模型的保守特性;并且让我们使用一个中心差分格式来离散模型中的所有算子,从而实现对湍流和声学模拟至关重要的非耗散实现。此外,该模型的可证明优点是:(a)该模型保持了体积分数场的有界性,这是两相流模拟的物理可实现性要求,(b)该模型使得体积分数场的输运本质上满足总变分减小性质,而不必添加任何破坏方案非耗散性质的通量限制器,(c)模型中提出的界面规则化项不会对系统的动能产生虚假贡献,因此不会影响数值模拟的非线性稳定性,并且(d)模型符合热力学第二定律。最后,我们使用该模型进行了数值模拟,并评估(a)界面形状演变的准确性,(b)表面张力效应的实现,(c)声学传播及其与材料界面的相互作用,(d)用于模拟复杂高雷诺数流动的数值方案的准确性和鲁棒性,以及(e)该方法的性能和可扩展性。

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