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亚音速和超音速流动标准格子上改进的可压缩混合格子Boltzmann方法。 (英语) Zbl 1521.76287号

摘要:提出了一种用于模拟可压缩亚音速和超音速流动的(D2Q9)混合格子Boltzmann方法(HLBM)。该HLBM是模型的扩展Y.Feng先生等[J.Compute.Phys.394,82–99(2019;Zbl 1452.76173号)],已被发现,通过不同的测试用例,对于超音速状态不稳定。为了避免这一限制,我们提出:(1)对晶格闭合修正项进行新的离散化,使超声速流动的模拟成为可能;(2)考虑多原子气体的修正粘性应力张量;(3)用正则化形式对粘性产热项进行了新的离散。结果是采用LBM算法求解质量和动量方程,并采用有限体积法求解基于熵的能量方程的混合方法。该方法利用理想气体状态方程完全恢复了Navier-Stokes-Furier方程的物理性质,从亚音速到超音速都有效。然后,通过平稳流动和涉及冲击的流动成功地对其进行了评估。对于可压缩流动的模拟,所提出的模型是经典Navier-Stokes方法的一种高效、准确和稳健的替代方法。

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76G25型 一般空气动力学和亚音速流动
76米28 粒子法和晶格气体法
76牛顿 可压缩流体和气体动力学

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