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可压缩反应性多组分Navier-Stokes解算器的详细验证过程。 (英语) Zbl 1391.76234号

摘要:本手稿报告了一项基于一系列测试的数值验证研究,该测试允许评估可压缩反应多组分Navier-Stokes解算器的数值性能。验证过程应用于基于密度的有限差分数值格式,该格式适用于代表高速流动或爆震燃烧的可压缩反应流。该数值算法基于三阶精度的总变差递减(TVD)龙格-库塔时间积分格式。它采用七阶精确加权基本无振荡(WENO)格式离散非线性平流项,而对分子粘性项和扩散项保留八阶精确中心差分格式。利用EGLIB库评估这些分子贡献,该库解释了包括Soret和Dufour效应在内的详细多组分传输。因此,开发的数值解算器提供了一个有趣的现有方法组合,适用于目前研究高速流动和/或爆炸中的燃烧。数值求解器通过考虑一个完整的程序进行验证,该程序收集了八个基本验证子集,其中包括经典的Sod激波管问题、激波管中多物种混合物的点火顺序、,平滑浓度分布和一维层流预混火焰的非稳态扩散。此类验证分析在文献中很少有报道,但却是计算研究活动的重要组成部分。目前,它是通过将经验证的有限差分格式应用于(i)激波(反应)混合层相互作用和(ii)高度欠膨胀射流下游的燃烧着火的数值模拟而完成的。相应的结果揭示了数值格式的稳健性(稳定性)和性能,也为此类情况下化学反应发展中普遍存在的复杂物理提供了一些非常有价值的见解,被认为是高压易燃混合物排放或意外释放到大气中的代表。

MSC公司:

76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76N15型 气体动力学(一般理论)
76伏05 流动中的反应效应
80平方米25 燃烧
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全文: 内政部

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