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陈树生;严、超;向、星浩

迎风方案的有效低马赫数改进。 （英语） Zbl 1419.65012号

计算。数学。申请。 75，第10号，3737-3755（2018）.
小结：在本文中，我们提出了一种有效的迎风格式的低马赫数改进。迎风格式的人工粘性标度为1/Ma，当马赫数接近零时，会导致精度损失。补救措施分为三步：（i）将左右态的跃迁分解为密度扩散部分和速度扩散部分；（ii）通过乘以缩放函数重新缩放速度扩散部分；（iii）标度函数仅与局部马赫数有关，而与截止参考马赫数无关，同时受到冲击传感器的限制。由此产生的修正很容易在Roe、HLL和Rusanov等中实现和应用。然后，对宽马赫数的渐近分析和数值实验表明，这种新方法具有以下吸引人的特性：（1）不存在截止全局问题和阻尼棋盘模式；（2） 满足压力波动的正确（Ma^2）标度、散度约束和泊松方程；（3） 在精度方面与马赫数无关；（4） 与现有迎风方案相比，在低马赫数情况下具有更好的精度和更高的分辨率，适用于中等或高马赫数。因此，所提议的修改有望成为模拟所有马赫数下湍流流动的一个优秀而可靠的候选方案。

引用于13文件

MSC公司：

6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
76G25型 一般空气动力学和亚音速流动
35问题35 与流体力学相关的PDE

关键词：

逆风方案;低马赫数;精确;渐近分析;低损耗;可靠的

软件：

FLICA-OVAP公司;L2罗伊;HLLE公司;澳大利亚统计局
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.-S.Chen}等人，计算。数学。申请。75，第10号，3737--3755（2018；Zbl 1419.65012）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Roe，P.L.，近似黎曼解算器，参数向量和差分格式，J.Compute。物理。，43, 357-372 (1981) ·Zbl 0474.65066号
[2] Harten，A。；拉克斯，P.D。；van Leer，B.，《关于双曲守恒律的上游差分和Godunov型格式》，SIAM Rev.，25，35-61（1983）·Zbl 0565.65051号
[3] Rusanov，V.V.，《非定常激波与障碍物相互作用的计算》，J.Compute。数学。物理学。苏联，1267-279（1961）
[4] K.M.Peery，S.T.Imlay，《钝体流动模拟》，AIAA论文88-29241988。；K.M.Peery，S.T.Imlay，《钝体流动模拟》，AIAA论文88-29241988年。
[5] 西川，H。；Kitamura，K.，《非常简单，无碳水化合物，边界层重解，旋转混合黎曼解算器》，J.Compute。物理。，227, 2560-2581 (2008) ·Zbl 1388.76185号
[6] Volpe，G.，《低马赫数下可压缩流代码的性能》，AIAA J.，31，49-56（1993）·兹比尔0775.76140
[7] Liou，M.S.，《AUSM续集，第二部分：所有速度下的AUSM+-up》，J.Compute。物理。，214, 137-170 (2006) ·兹比尔1137.76344
[8] Thornber，B。；Mosedale，A。；Drikakis，D。；Youngs，D。；Williams，R.，《具有低马赫数特征的可压缩流动的改进重建方法》，J.Compute。物理。，227, 4873-4894 (2008) ·Zbl 1388.76188号
[9] Turkel，E.，求解不可压缩和低速可压缩方程的预处理方法，J.Compute。物理。，72, 277-298 (1987) ·Zbl 0633.76069号
[10] Turkel，E。；Vatsa，V.N.，定常和非定常流动应用的局部预处理，数学。建模数值。分析。，39, 515-535 (2005) ·Zbl 1130.76055号
[11] 韦斯，J.M。；Smith，W.A.，《应用于可变和恒定密度流的预处理》，AIAA J.，33，2050-2057（1995）·Zbl 0849.76072号
[12] Choi，Y.H。；Merkle，C.L.，预处理在粘性流动中的应用，J.计算。物理。，105, 207-223 (1993) ·Zbl 0768.76032号
[13] Turkel，E.，《计算流体动力学中的预处理技术》，《流体力学年鉴》。，31385-416（1999年）
[14] 吉拉德，H。；Viozat，C.，关于逆风方案在低马赫数限制下的行为，计算。流体，28，63-86（1999）·兹伯利0963.76062
[15] 新罕布什尔州帕克市。；Lee，J.E。；Kwon，J.H.，所有马赫数下流动的预处理HLLE方法，AIAA J.，44，2645-2653（2006）
[16] 李，X.-S。；Gu，C.-W.，一种全速Roe-type格式及其低马赫数行为的渐近分析，J.Compute。物理。，227, 5144-5159 (2008) ·Zbl 1388.76207号
[17] Thornber，B。；Drikakis，D.，《低马赫数气流中迎风格式的数值耗散》，《国际数值杂志》。《液体方法》，56，1535-1541（2008）·Zbl 1136.76034号
[18] 菲利翁，P。；Chanoine，A。；Dellacherie，S。；Kumbaro，A.，FLICA-OVAP：堆芯热工水力研究的新平台，Nucl。工程设计。，241, 4348-4358 (2011)
[19] Rieper，F.，Roe近似Riemann解算器的低马赫数修正，J.Compute。物理。，230, 5263-5287 (2011) ·Zbl 1419.76461号
[20] Rhie，C。；Chow，W.，机翼后缘分离湍流数值研究，AIAA J.，211525-1532（1983）·Zbl 0528.76044号
[21] van Leer，B.，《朝向最终守恒差分格式V：Godunov方法的二阶序列》，J.Compute。物理。，32, 101-136 (1979) ·Zbl 1364.65223号
[22] 舒，C.-W。；Osher，S.，《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现II》，J.Compute。物理。，83, 32-78 (1989) ·Zbl 0674.65061号
[23] Yee，H.C。；Klopfer，G.H。；Montagne，J.L.，无粘和粘性高超声速流的高分辨率冲击捕获方案，J.Compute。物理。，88, 31-61 (1990) ·Zbl 0697.76079号
[24] Einfeldt，B.，《关于气体动力学的Godunov型方法》，SIAM J.Numer。分析。，25, 2, 294-318 (1988) ·兹伯利0642.76088
[25] Godunov，S.K.，计算流体动力学方程不连续解的有限差分方法，数学。苏联斯博尼克，47，271-306（1959）·Zbl 0171.46204号
[26] 希马，E。；Kitamura，K.，适用于所有速度的无参数简单低功耗AUSM系列方案，AIAA J.，49，1693-1709（2011）
[27] Oßwald，K。；Siegmund，A。；伯肯，P。；Hannemann，V。；Meister，A.，L2Roe:低马赫数下Roe近似黎曼解算器的低耗散版本，国际期刊Numer。《液体方法》，81，71-86（2016）
[28] Y.Wada，M.S.Liou，高分辨率通量分裂方案和不连续性鲁棒性，AIAA-94-0083，NASA技术备忘录Um 1064521994。；Y.Wada，M.S.Liou，高分辨率通量分裂方案和不连续性鲁棒性，AIAA-94-0083，NASA技术备忘录Um 1064521994。
[29] Klein，R.，基于低马赫数渐近性的Godunov型格式的半隐式推广。一： 一维流动，J.计算。物理。，121, 213-237 (1995) ·Zbl 0842.76053号
[30] Sod，G.A.，非线性双曲守恒律系统的几种有限差分方法综述，J.Compute。物理。，27，1-31（1978年）·Zbl 0387.76063号
[31] Lax，P.D.，非线性双曲方程的弱解及其数值计算，Comm.Pure Appl。数学。，7, 159-193 (1954) ·Zbl 0055.19404号
[32] 尹，S。；Jameson，A.，Euler和Navier-Stokes方程的上下对称高斯-塞德尔方法，AIAA J.，9，1025-1026（1988）
[33] Bassi，F。；De Bartolo，C。；哈特曼，R。；Nigro，A.，无粘低马赫数流动的间断Galerkin方法，J.Compute。物理。，228, 3996-4011 (2009) ·Zbl 1273.76265号
[34] 费斯塔尔，M。；Kucera，V.，《关于求解可压缩流动的稳健间断Galerkin技术》，J.Compute。物理。，224, 208-221 (2007) ·Zbl 1114.76042号
[35] Kim，K.H。；Kim，C.，多维可压缩流动的精确、高效和单调数值方法第二部分：多维极限过程，J.Compute。物理。，208, 570-615 (2005) ·Zbl 1329.76265号
[36] Gresho，P.M。；Chan，S.T.，《关于粘性不可压缩流的半隐式投影方法的理论及其通过引入几乎一致质量矩阵的有限元方法的实现》，第二卷：实现，国际期刊数值。方法流体，11621-659（1990）·Zbl 0712.76036号
[37] 科尔斯，D。；Wadcock，A.J.，《最大升力下NACA 4412翼型绕流的Flying-hotwire研究》，AIAA J.，17，163-171（1979）
[38] Garcia-Uceda Juarez，A。；雷莫，A。；夏皮罗，E。；Thornber B，B.，《使用低马赫数完全可压缩方案进行稳态湍流计算》，AIAA J.，52，2559-2575（2014）
[39] 湍流建模资源网站，http://turbmodels.larc.nasa.gov/index.html; 湍流建模资源网站，http://turbmodels.larc.nasa.gov/index.html
[40] 泰勒，G.I。；Green，A.E.，大漩涡产生小漩涡的机理，Proc。R.Soc.London A，158，499-521（1937年）
[41] J.Debonis，《使用高分辨率显式有限差分方法求解泰勒-格林涡旋问题》，AIAA论文2013-03822013。；J.Debonis，《使用高分辨率显式有限差分方法求解泰勒-格林涡旋问题》，AIAA论文2013-03822013。
[42] 卡斯特罗，M。；科斯塔，B。；Don，W.S.，双曲守恒律的高阶加权本质非振荡WENO-Z格式，J.Compute。物理。，230, 1766-1792 (2011) ·Zbl 1211.65108号
[43] 鲍里斯，J.P。；Grinstein，F.F。；奥兰，E.S。；Kolbe，R.L.，《大涡模拟的新见解》，流体动力学。研究，10，199-228（1992）
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