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田鹏;冯凯凯;马奇汉;李志辉;张军

使用SPARTACUS对多原子气体流动进行统一随机粒子模拟。 （英语） Zbl 1521.76798号

计算。流体 265，文章ID 105987，16 p.（2023）.
摘要：由于物理过程的复杂性，数值模拟涉及内部能量交换的多尺度非平衡气体流动是工程应用中的一个具有挑战性的问题。基于Bhatnagar-Gross-Krook（BGK）模型的统一随机粒子（USP）方法是一种有效模拟多尺度流动的有效方法。本文中，我们开发了一种多原子气体的USP方法，该方法可以模拟高超声速气流，包括所有流型的内部能量交换。此方法集成到开源SPARTACUS解算器中，该解算器以前是为单原子气体开发的。新开发的USP方法基于精确设计的局部目标分布函数重新分配计算粒子子集的速度和内能。采用守恒算法确保动量和能量守恒。为了验证解算器的准确性和效率，我们进行了三种基准情况，包括经过二维圆柱体、三维钝锥和轴对称双锥配置的流动。结果表明，SPARTACUS与DSMC的参考结果和实验数据吻合良好。此外，SPARTACUS比DSMC求解器SPARTA具有显著的计算效率优势，尤其是在模拟三维气体流动方面。

引用于1文件

MSC公司：

76P05号机组 稀薄气体流动，流体力学中的玻尔兹曼方程
76K05美元 高超音速流

关键词：

多尺度流动;非平衡流;ES-BGK模型;统一随机粒子方法;多原子气体;高超音速

软件：

斯巴达克斯;斯巴达
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\textit{P.Tian}等人，计算。液体265，文章ID 105987，16 p.（2023；Zbl 1521.76798）
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