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多相可压缩流动模拟的界面捕捉方法。 (英语) Zbl 1425.76289号

摘要:提出了一种新的有限体积界面(接触)捕捉方法,用于模拟具有高密度比和强冲击的多组分可压缩流动。此外,界面两侧的材料可能具有明显不同的状态方程。材料边界通过界面函数进行识别,该界面函数与同一网格上的控制方程一起求解。对于长时间模拟,该方法依赖于界面压缩技术,该技术在整个模拟过程中将扩散界面的厚度限制为几个网格单元。这是本着减震方案的精神进行的,对于这种方案,数值耗散有效地保持了尖锐但网格可代表的激波剖面。对于接触捕获,对公式进行了修改,使界面表示像捕获的激波一样清晰,从而克服了它们通过激波捕获所需的相同数值扩散扩散的趋势。开发了精确而稳健地计算界面法线和界面函数导数的特殊技术。界面压缩方法与冲击捕获可压缩流求解器耦合,避免了通常在材料边界处产生的虚假振荡。对于新的接触捕捉方法,证明了控制方程弱解的收敛性。与一维多材料流动模型的精确Riemann问题的比较表明,界面压缩技术是准确的。该方法使用笛卡尔产品模板,因此,在多维中没有固有的障碍。文中还介绍了二维和三维流动的示例,包括一个具有明显不同状态方程的演示:在紧邻Mie-Grüneisen状态壁方程(铜)的强化状态方程中,三维范德华气泡(空气)的激波诱导溃灭。

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76T30型 三个或更多组件流
76N15型 气体动力学(一般理论)
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
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