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分层Richtmyer-Meshkov不稳定性的全局任意Lagrangian-Eulerian方法。 (英语) Zbl 1431.76016号

小结:当材料界面被冲击波脉冲加速时,会出现里奇迈耶·梅什科夫(RM)不稳定性。在这项工作中,提出了一种用于模拟分层RM不稳定性的任意拉格朗日-欧拉方法,即全局ALE方法。在全局ALE方法中,基于质量分数函数实现了一个欧拉扩散界面模型。因此,无论网格是否为材料界面,都可以任意重排。用全局ALE方法计算了一些基准问题,如不同比数的激波管问题、小初始扰动的RM不稳定性,数值结果与精确解或理论模型吻合良好。此外,我们还提出了一些平面、圆柱形和球形几何中具有两个或多个材料界面的分层RM不稳定性模型问题。然后用全局ALE方法模拟了分层RM不稳定性。基于仿真结果,研究并比较了不同几何形状下的界面演化过程。为了克服虚假网格畸变,在分析非均匀多维网格引起的二维拉格朗日计算误差来源的基础上,本文在附录部分提出了一种分区Riemann求解方法。

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参考文献:

[1] Richtmyer,R.D.,可压缩流体冲击加速度中的泰勒不稳定性,Commun Pure Appl Maths,8297-319(1960)
[2] Brouillette,M.,《Richtmyer-Meshkov不稳定性》,《流体力学年鉴》,34445(2002)·Zbl 1047.76025号
[3] Tian,B.L。;Fu,D.X。;Ma,Y.W.,圆柱激波驱动下Richtmyer-Meshkov不稳定性的数值研究,机械学报,22(2006)·Zbl 1200.76077号
[4] 希特,C.W。;Amsden,A.A。;库克,J.L.,《所有流速的任意拉格朗日-欧拉计算方法》,《计算物理杂志》,14,227(1974)·Zbl 0292.76018号
[5] Tian,B.L。;沈伟德(Shen,W.D.)。;江,S。;Wang,S.H。;Liu,Y.,基于自适应Riemann解算器的一般状态方程的任意Lagrangian-Eulerian方法,国际数值方法流体杂志,59,1217-1240(2009)·Zbl 1168.76032号
[6] Abgrall;卡尼,可压缩多流体的计算,计算物理杂志,169594-623(2001)·Zbl 1033.76029号
[7] Shuye,K.M.,可压缩多组分问题的一种高效冲击捕获算法,《计算物理杂志》,142208-242(1999)·Zbl 0934.76062号
[8] 沙什科夫。任意Lagrangian-Eulerian水文代码中多材料单元的闭合模型。国际J数值方法流体;2007.; 沙什科夫。任意Lagrangian-Eulerian水文代码中多材料单元的闭合模型。国际J数值方法流体;2007. ·Zbl 1151.76026号
[9] 安德森,R.W。;埃利奥特,N.S。;Pember,R.B.,求解欧拉方程的自适应网格加密任意拉格朗日-欧拉方法,计算物理杂志,199,598-617(2004)·兹比尔1126.76348
[10] 达林顿,R.M。;McAbee,T.L。;Rodrigue,G.,Rayleigh-Taylor不稳定性的ALE模拟研究,计算物理通讯,135,58-73(2001)·Zbl 0987.76061号
[11] 加莱拉,S。;Maire,P。;Breil,J.,使用vof界面重建的二维非结构化以细胞为中心的多材料ALE方案,计算物理杂志,229,16,5755-5787(2010)·Zbl 1346.76105号
[12] Anbarlooei,H.R。;Mazaheri,K.,多材料任意Lagrangian-Eulerian(MMALE)算法中的流体界面重建矩法,计算方法应用机械工程,1983782-3794(2009)·Zbl 1230.76038号
[13] Maire,P.-H.,非结构网格上二维可压缩流体流动的高阶以单元为中心的拉格朗日格式,《计算物理杂志》,2282391-2425(2009)·Zbl 1156.76434号
[14] Maire,P.-H。;Abgrall,R。;布雷尔,J。;Ovadia,J.,《可压缩流动问题的以单元为中心的拉格朗日格式》,SIAM科学计算杂志,29,4,1781-1824(2007)·Zbl 1251.76028号
[15] Maire,P.-H。;布雷尔,J。;Galera,S.,《以细胞为中心的任意拉格朗日-尤利安(ALE)方法》,《国际数值方法流体杂志》,56,1161-1166(2008)·Zbl 1384.76044号
[16] Adessio FL、Carroll DE、Dukowicz KK、Johnson JN、Kashiwa BA、Maltrud ME等人。警告:大变形和内滑移流体动力学问题的计算机代码,技术报告LA-10613-MS。洛斯阿拉莫斯国家实验室;1986.; Adessio FL、Carroll DE、Dukowicz KK、Johnson JN、Kashiwa BA、Maltrud ME等人。警告:大变形和内滑移流体动力学问题的计算机代码,技术报告LA-10613-MS。洛斯阿拉莫斯国家实验室;1986
[17] 杜科维茨,J.K。;Cline,M.C。;Addessio,F.S.,《一般拓扑方法》,《计算物理杂志》,82,29-63(1989)·Zbl 0665.76032号
[18] Barlow,A.J.,《一种兼容的有限元多材料ALE流体动力学算法》,国际数值方法流体杂志,56,8,953-964(2008)·Zbl 1169.76030号
[19] Hoch P.求解可压缩流体流动的任意拉格朗日-欧拉策略,HAL:HAL-00366858,第1版;2009. <http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/36/68/58/PDF/ale2d.PDF; Hoch P.求解可压缩流体流动的任意拉格朗日-欧拉策略,HAL:HAL-00366858,第1版;2009. <http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/36/68/58/PDF/ale2d.PDF
[20] 克努普,P。;Margolin,L.G。;Shashkov,M.J.,任意拉格朗日-欧拉方法的基于参考雅可比优化的重区策略,《计算机物理》,176,93-128(2002)·Zbl 1120.76340号
[21] Loubere,R。;梅尔,P.-H。;沙什科夫,M。;布雷尔,J。;Galera,S.,Reale:一种基于重联的任意拉格朗日-欧拉方法,《计算物理杂志》,229,12,4724-4761(2010)·Zbl 1305.76067号
[22] 罗,H。;鲍姆·J·D。;Lohner,R.,《关于使用ALE公式计算多物质流》,《计算物理杂志》,194,304-328(2004)·Zbl 1136.76401号
[23] Margolin,L.G.,“所有流速的任意拉格朗日-欧拉计算方法简介”,《计算物理杂志》,135,2,198-202(1997)·Zbl 0938.76067号
[24] 莫雷尔,J.M。;斯威比,P.K。;Barlow,A.,Euler方程数值解的逐单元各向异性自适应网格ALE格式,计算物理杂志,1152-1180(2007)·Zbl 1310.76096号
[25] Benson,D.J.,交错网格上的动量平流,《计算物理杂志》,100143-162(1992)·Zbl 0758.76038号
[26] Winslow AM。等电位法自适应网格分区,UCID-9062。劳伦斯·利弗莫尔国家实验室;1981.; Winslow AM。等电位法自适应网格分区,UCID-9062。劳伦斯·利弗莫尔国家实验室;1981
[27] 杜科维茨,J.K。;Meltz,B.A.,多维拉格朗日编码中的涡度误差,计算物理杂志,99115-134(1992)·Zbl 0743.76058号
[28] Caramana,E.J。;Shashkov,M.J.,利用拉格朗日次纬向质量和压力消除人工网格畸变和沙漏型运动,《计算物理杂志》,142,521-561(1998)·Zbl 0932.76068号
[29] Farhat,C。;Geuzaine,P。;Grandmonty,C.,《离散几何守恒定律和求解移动网格上流动问题的ALE格式的非线性稳定性》,《计算物理杂志》,174669-694(2001)·Zbl 1157.76372号
[30] Maire,P.-H.,多边形网格上以单元为中心的拉格朗日流体力学的基于力的高阶一步子单元离散化,计算流体(2010)
[31] Maire,P.-H.,《多边形网格上以单元为中心的拉格朗日流体力学基于力的统一子单元离散化》,国际数值方法流体杂志(2010)
[32] Zabusky,N.J.,《加速非均匀流的涡旋范式:Rayleigh-Taylor和Richtmyer-Meshkov环境的视觉测量》,《流体力学年鉴》,31,495(1999)
[33] 霍姆斯,R.L。;迪蒙特,G。;Fryxell,B。;Gittings,M.L。;夏普,D.H。;Schnerder,M.,Richtmyer-Meshkov不稳定性增长:实验、模拟和理论,《流体力学杂志》,389,55(1999)·兹比尔0954.76026
[34] 郑建国。;Lee,T.S。;Winoto,S.H.,内爆冲击驱动的Richtmyer Meshkov不稳定性的数值模拟,数学计算模拟器,79749-762(2008)·Zbl 1391.76293号
[35] Rightley,P.M。;沃罗比耶夫,P。;Benjamin,R.F.,《冲击加速薄流体层的演化》,《物理流体》,9,6(1997)
[36] Mikaelian,K.O.,Rayleigh-Taylor和Richtmyer-Meshkov分层圆柱壳的不稳定性和混合,《物理流体》,17094105(2005)·Zbl 1187.76353号
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