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规则网格上高亚音速和跨音速流动的可压缩格子Boltzmann有限体积模型。 (英语) Zbl 1390.76713号

摘要:建立了多维双分布函数热格子Boltzmann模型,用于模拟中等马赫数下的完全可压缩流动。格子Boltzmann方程由渐近保持的有限体积格式在时间和空间上离散。在规则低对称晶格(D1Q3、D2Q9、D3Q15、D3Q19、D3Q 27)上采用微速度离散。采用低对称格子上的三阶Hermite多项式密度分布函数求解流场,采用二阶能量分布计算温度场。利用带有三次修正项的Maxwell分布的标准阶Gauss-Hermite多项式展开式恢复了完全可压缩的Navier-Stokes方程,该多项式展开式由正交多项式形式的外力加上,热Couette流和二维Riemann问题。数值结果与解析解和参考结果吻合良好。

MSC公司:

76米28 粒子法和晶格气体法
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等
76小时05 跨音速流动
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
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参考文献:

[1] 钱,Y。;D’Humires,D。;Lallemand,P.,Navier-Stokes方程的格子BGK模型,Europhys Lett,17,479-484,(1992)·Zbl 1116.76419号
[2] 钱永华,用晶格BGK模型模拟热流动力学,科学计算杂志,8,231-242,(1993)·兹比尔0783.76004
[3] Chen,S.Y。;Doolen,G.D.,流体流动的格子Boltzmann方法,《流体力学年鉴》,30,329-364,(1998)·Zbl 1398.76180号
[4] Succi,S.,《格子Boltzmann方程:流体动力学及其以外》,数值数学和科学计算,(2001),克拉伦登出版社,牛津·Zbl 0990.76001号
[5] 艾登,C.K。;Clausen,J.R.,《复杂流动的晶格-玻尔兹曼方法》,《流体力学年鉴》,42,439-472,(2010)·Zbl 1345.76087号
[6] 拉勒曼德,P。;Luo,L.S.,混合有限差分热晶格Boltzmann方程,国际现代物理杂志B,17,41-47,(2003)
[7] 何晓云。;Chen,S.Y。;Doolen,G.D.,《不可压缩极限下晶格Boltzmann方法的新型热模型》,《计算物理杂志》,146282-300,(1998)·Zbl 0919.76068号
[8] 郭振林。;郑长庚。;史,公元前。;Zhao,T.S.,低马赫数流动的热晶格Boltzmann方程:解耦模型,Phys Rev E,75,036704,(2007)
[9] 新泽西州Prasianakis。;Karlin,I.V.,《模拟标准晶格上可压缩流动的格子Boltzmann方法》,Phy Rev E,78,016704,(2008)
[10] 陈,Y。;Ohashi,H。;Akiyama,M.,宏观动力学方程中无非线性偏差的热晶格Bhatnagar-Gross-Krook模型,Phys Rev E,502776-2783,(1994)
[11] Shan,X.W。;袁,X.F。;Chen,H.D.,《流体动力学的动力学理论表示:一种超越Navier-Stokes方程的方法》,《流体力学杂志》,550,413-441,(1994)·Zbl 1097.76061号
[12] Scagliarini,A。;二倍体,L。;斯布拉加利亚,M。;杉山,K。;Toschi,F.,《热流的格子Boltzmann方法:连续极限和可压缩Rayleigh-Taylor系统的应用》,《物理流体》,22,5,055101,(2010)·Zbl 1190.76109号
[13] 菲利普,P.C。;洛杉矶黑格尔。;桑托斯,L.O.D。;Surmas,R.,《从连续到格子Boltzmann方程:离散化问题和热模型》,Phys Rev E,73,5,056702,(2006)
[14] Siebert,D.N。;赫格尔,洛杉矶。;Philippi,P.C.,Lattice Boltzmann方程线性稳定性分析:热模型和非热模型,Phys Rev E,77,026707,(2008)
[15] 聂欣,珊欣,陈浩。跨声速流动的格子Boltzmann/有限差分混合模拟。AIAA论文2009;139
[16] Lew,P.T。;Najafi-Yazdi,A。;Mongeau,L.,用冲击微射流对圆形射流进行非定常数值模拟以抑制噪声,Acoust Soc Am杂志,134,31982-1989,(2013)
[17] Dubois,F.,一维非线性波的双熵稳定格子Boltzmann格式,Comput Math Appl,65,2142-159,(2013)·Zbl 1268.76057号
[18] Feng,Y。;Sagaut,P。;Tao,W.,标准网格上热可压缩流动的三维网格模型,《计算物理杂志》,303,514-529,(2015)·Zbl 1349.76680号
[19] Feng,Y。;Tao,W.Q.,具有因子分解对称性的可压缩热晶格Boltzmann模型,Numer Heat Tr,Part B:Fund,66,6,544-562,(2014)
[20] 弗拉波利,N。;Chikatamarla,S。;Karlin,I.,热流的多速熵晶格Boltzmann模型,Phys Rev E,90,4,043306,(2014)
[21] 新泽西州Prasianakis。;Karlin,I.V.,《标准晶格热流模拟的格子Boltzmann方法》,Phys Rev E,76,016702,(2007)
[22] 李,Q。;Luo,K。;何毅。;Tao,W.,用于模拟标准晶格热流的Coupling晶格Boltzmann模型,Phys Rev E,85,016710,(2012)
[23] Hung,L。;Yang,J.,热流的耦合格子Boltzmann模型,IMA J Appl Math,76,774-789,(2011)
[24] 卡林,I.V。;Sichau,D。;Chikatamarla,S.S.,热流的一致双种群格子Boltzmann模型,Phys Rev E,88,063310,(2013)
[25] Wolf-Gladrow,D.A.,《格子格子自动机和格子Boltzmann模型:简介》,(2000年),纽约施普林格出版社·Zbl 0999.82054号
[26] 郭,Z。;王,R。;Xu,K.,所有努森数流的离散统一气体动力学方案。二、。热可压缩案例,Phys Rev E,91,033313,(2015)
[27] 郭,Z。;Xu,K。;Wang,R.,所有努森数流的离散统一气体动力学方案:低速等温情况,Phys Rev E,88,033305,(2013)
[28] 王,P。;朱,L。;郭,Z。;Xu,K.,LBE和DUGKS方法在几乎不可压缩流中的比较研究,Commun Compute Phys,17,657-681,(2015)·Zbl 1373.76273号
[29] Kim,K.H。;Kim,C。;Rho,O.H.,《高超声速气流的精确计算方法:I.ausmpw+方案》,《计算物理杂志》,174,1,38-80,(2001)·Zbl 1106.76421号
[30] 利普曼,H。;Roshko,A.,《气体动力学原理》,多佛航空工程丛书,(1957年),多佛出版社,纽约·Zbl 0078.39901号
[31] 拉克斯,P.D。;Liu,X.D.,用正格式求解二维气体动力学Riemann问题,SIAM科学计算杂志,19,2,319-340,(1998)·Zbl 0952.76060号
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