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应用熵阻尼人工可压缩性模型直接数值模拟湍流槽道流动。 (英语) Zbl 1425.76102号

小结:检验了熵阻尼人工可压缩性(EDAC)模型用于模拟壁面湍流的可行性。EDAC的一个优点是,在压力演化方程中引入阻尼项,从而形成了纯抛物线型的控制方程。当采用中心格式进行空间离散化时,这显著降低了速度散度场中的噪声。采用直线法求解EDAC方程。采用纯二阶和四/二阶混合的保守有限差分方法。时间推进采用显式四阶六阶段低存储Runge-Kutta方法。正如预期的那样,混合方案在精度和计算效率方面都优于二阶方案。
首次对需要非均匀网格的壁面湍流直接数值模拟的EDAC模型进行了评估。作为一个特殊的测试案例,我们选择了摩擦雷诺数下的通道流量{回复}_\tau=180)和395。正如所选的单点速度统计数据所记录的那样,与参考数据取得了很好的一致性:平均和r.m.s.剖面以及雷诺应力的预算。显式时间离散化和局部(而非紧凑)空间格式的使用导致了容易且有效的可并行求解算法。当使用图形处理单元(GPU)专用代码求解EDAC方程时,我们在台式计算机上实现了非常高的计算性能。讨论了GPU实现的各个方面。

MSC公司:

76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
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全文: 内政部

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