×

一个具有有界性保持的自然反扩散可压缩两相kapila模型耦合到一个高阶有限体积解算器。 (英语) Zbl 1390.76421号

摘要:本文提出了一种基于非结构化网格的两相流模型和高阶有限体积求解器。解算器是高度保守的,在不进行任何重建的情况下保持界面的清晰度。由于高阶方案不能保证体积分数的有界性,因此特别注意有界性保持。通过两个数值实验验证了该方法的有效性:简单的平流试验和激波与气泡的相互作用。虽然已经用细网格进行了实验,但也证明该方法可以用粗网格获得满意的结果。

MSC公司:

76平方米 有限体积法在流体力学问题中的应用
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
76Txx型 多相多组分流动
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 哈尔

参考文献:

[1] 希特,C。;Nichols,B.,自由边界动力学的流体体积(VOF)方法,计算物理杂志,39,1,201-225,(1981)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0021999181901455> ·Zbl 0462.76020号
[2] Noh,W。;Woodward,P.,SLIC(简单线界面计算)·Zbl 0382.76084号
[3] Youngs,D.,具有大流体畸变的时间依赖性多物质流,数值方法流体动力学,24,273-285,(1982)·Zbl 0537.76071号
[4] Aulisa,E。;曼瑟维西,S。;斯卡多维利,R。;Zaleski,S.,三维笛卡尔几何中用最小二乘拟合和分裂平流进行界面重建,《计算物理杂志》,225,2,2301-2319,(2007)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999107001325> ·Zbl 1118.76048号
[5] 阿尔巴达维,a。;多诺霍,D。;罗宾逊。;D.穆雷。;Delauré,Y.,表面张力对流体体积和流体耦合体积的影响,以及气泡生长和分离的液位设置方法,国际多相流杂志,53,11-28,(2013)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0301932213000190>
[6] O.乌宾克。;Issa,R.,一种在任意网格上捕捉尖锐流体界面的方法,J Comput Phys,153,1,26-50,(1999)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999199962769> ·Zbl 0955.76058号
[7] 陈,Y。;价格,W。;Temarel,P.,《界面流体流动的流体抗扩散体积法》,《国际数值方法流体》,2011年1月,341-359,(2012)<http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/fld.2509/full> ·Zbl 1426.76348号
[8] Sambasivan,S.K。;UdayKumar,H.,强冲击流动中多材料动力学的局部网格细化夏普界面模拟,计算流体,39,9,1456-1479,(2010)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0045793010001052> ·兹比尔1245.76111
[9] Sussman M,Smereka P,Osher S.计算不可压缩两相流解的水平集方法。计算物理杂志<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021999184711557>. ·Zbl 0808.76077号
[10] 萨斯曼,M。;Puckett,E.G.,用于计算三维和轴对称不可压缩两相流的耦合水平集和流体体积法,《计算物理杂志》,162,2,301-337,(2000)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999100965379> ·Zbl 0977.76071号
[11] 吕,X。;邹强。;Zhao,Y。;Reeve,D.,一种新的耦合水平集和流体体积法,用于在三维四面体网格上捕捉尖锐界面,计算物理杂志,229,7,2573-2604,(2010)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999109006767> ·Zbl 1423.76303号
[12] 杨,X。;詹姆斯·A·J。;Lowengrub,J。;郑,X。;Cristini,V.,非结构化三角形网格的自适应耦合水平集/体积流体界面捕获方法,计算物理杂志,217,2,364-394,(2006)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999106000143> ·Zbl 1160.76377号
[13] Baer,M.R。;Nunziato,J.W.,反应性颗粒材料中爆燃-爆震转变(ddt)的两相混合物理论,Int J Multiph Flow,12,6861-889,(1986)·Zbl 0609.76114号
[14] 卡皮拉,a.K。;儿子,S.F。;Bdzil,J.B。;梅尼科夫,R。;Stewart,D.S.,《滴滴涕的双相模拟:速度松弛区的结构》,《物理流体》,第9期,第3885页,(1997年)<http://link.aip.org/link/PHFLE6/v9/i12/p3885/s1&Agg=doi>
[15] 索雷尔,R。;Cocchi,J。;Butler,P.,超高速水下剖面尾迹空化的数值研究,《Propul Power杂志》,15,4,513-522,(1999)
[16] Ambroso,a。;Chalons,C。;Raviart,P.-a.,可压缩两相流七方程模型的Godunov型方法,计算流体,54,67-91,(2012)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S00457930110033> ·Zbl 1291.76212号
[17] 杨,G.-S。;Chang,K.-S.,可压缩六方程双流体模型的改进HLLC型黎曼解算器,计算流体,76,86-104,(2013)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0045793013000455> ·Zbl 1391.76501号
[18] 田,B。;托罗,E。;Castro,C.,用HLLC型黎曼解算器求解两相流五方程模型的路径守恒方法,计算流体,46,1,122-132,(2011)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0045793011000454> ·Zbl 1433.76166号
[19] Khelladi,S。;Nogueira,X。;巴克尔,F。;Colominas,I.,《基于再生核方法的高阶非定常有限体积求解器》,Comput methods Appl Mech Eng,200,29-32,2348-2362,(2011)<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045782511001344> ·Zbl 1230.76033号
[20] Waterson,N。;Deconick,H.,《有界高阶对流格式的设计原则——统一方法》,《计算物理杂志》,224,1,182-207,(2007)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S002199910700040X> ·Zbl 1261.76018号
[21] Vincent P,Caltagirone J.-P.非定常不可压缩界面流动问题的高效求解方法811(1997年9月);1999年:第795-811页·Zbl 0944.76043号
[22] 贾萨克,H。;韦勒,H。;Gosman,A.,任意非结构化网格的高分辨率NVD差分格式,国际数值方法流体,4491998年7月,431-449,(1999)<http://powerab.fsb.hr/ped/kturbo/Openfoam/papers/GammaPaper.pdf> ·Zbl 0952.76057号
[23] 兰卡斯特,P。;Salkauskas,K.,移动最小二乘法生成的曲面,数学计算,155141-158,(1981)·Zbl 0469.41005号
[24] Cueto-Felgueroso,L。;科罗米纳斯,I。;Nogueira,X。;纳瓦里纳,F。;Casteleiro,M.,非结构化网格上可压缩Navier-Stokes方程的有限体积解算器和移动最小二乘近似,计算方法应用机械工程,196,4712-4736,(2007)·Zbl 1173.76358号
[25] 刘伟凯。;郝伟(Hao,W.)。;陈,Y。;S·6月。;Gosz,J.,多分辨率再生核粒子方法,计算力学,20295-309,(1997)·Zbl 0893.73078号
[26] Cueto-Felgueroso,L。;科罗米纳斯,I。;Fe,J.等人。;纳瓦里纳,F。;Casteleiro,M.,使用移动最小二乘重建的非结构化网格上的高阶有限体积格式。浅水动力学应用,国际数值方法工程杂志,65,3,295-331,(2006)·Zbl 1111.76032号
[27] Liu,G.R.,《无网格方法:超越有限元方法》,(2003),CRC Press Boca Raton·Zbl 1031.74001号
[28] Nogueira,X。;科罗米纳斯,I。;Cueto-Felgueroso,L。;Khelladi,S.,《基于再生核方法的高阶有限体积格式模拟波传播》,《计算方法应用机械工程》,199,23-24,1471-1490,(2010)·Zbl 1231.76181号
[29] Nogueira X.用于可压缩流动数值模拟的移动最小二乘法和高阶有限体积法(西班牙语)[博士论文]/科鲁尼亚大学;2009.
[30] Wandzura,S。;Xiao,H.,三角形上的对称求积规则,计算数学应用,451829-1840,(2003)·Zbl 1050.65022号
[31] Barth T,Frederickson P.非结构网格上欧拉方程的二次重构高阶解。In:AIAA论文90-0013;1990
[32] Ollivier-Gooch C,Nejat A,Michalak K。关于在非结构网格上获得Euler方程的高阶有限体积解。收录于:AIAA论文2007-4464,第18届AIAA计算流体动力学会议,佛罗里达州迈阿密,2007年6月25-28日。
[33] Kreeft,J.J。;Koren,B.,可压缩双流体流动kapila五方程模型的新公式及其数值处理,J Comput Phys,229,18,6220-6242,(2010)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999110002019> ·Zbl 1425.76216号
[34] 安萨里,M。;Daramizadeh,S.,使用扩散界面法对可压缩两相流进行数值模拟,国际热流学杂志,42,209-223,(2013)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S014227X13000386>
[35] Shyue K.可压缩两相流的体积流体型算法。双曲线问题:理论,数值,应用(1)<http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-0348-8724-3_40>.
[36] Herrmann,M。;布兰夸特,G。;Raman,V.,在反应大涡模拟中保持标量有界性的通量修正有限体积格式,AIAA J,44,12,2879-2886,(2006)
[37] 施温德曼,D。;Wahle,C。;Kapila,A.,可压缩两相流模型的Riemann问题和高分辨率Godunov方法,计算物理杂志,212,2,490-526,(2006)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S002199910500330X> ·Zbl 1161.76531号
[38] Shima E,Kitamura K。关于适用于所有速度的AUSM-系列新的简单低耗散方案。AIAA论文;2009年1月。第1-15页<http://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2009-136>.
[39] Gerlach,D。;托马尔,G。;比斯瓦斯,G。;Durst,F.,《表面张力主导两相流的流体体积法比较》,《国际热质传递杂志》,49,740-754,(2006)<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931005314> ·Zbl 1189.76363号
[40] 卡马尔,S。;Ahmed,M.,可压缩双流体流动简化五方程模型的高阶动力学通量矢量分裂方法,计算物理杂志,228,24,9059-9078,(2009)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999109004951> ·Zbl 1388.76414号
[41] Terashima,H。;Trygvason,G.,可压缩流中流体界面的前跟踪/重影流体方法,J Comput Phys,228,114012-4037,(2009)<http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021999109000898> ·Zbl 1171.76046号
[42] 哈斯,J.-F。;Sturtevant,B.,《弱冲击波与圆柱形和球形气体不均匀性的相互作用》,《流体力学杂志》,181,-1,41,(2006)<http://www.journals.cambridge.org/abstract_S0022112087002003>
[43] Quirk,J。;Karni,S.,《关于冲击气泡相互作用的动力学》,《流体力学杂志》,318129-163,(1996)<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0262885606006001788> <http://journals.cambridge.org/abstract_S0022112096007069> ·Zbl 0877.76046号
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。