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双曲多相流模型的松弛格式。一: 正压EOS。 (英语) Zbl 1425.76288号

摘要:本文是我们为系列论文中介绍的多相流模型的对流部分开发松弛有限体积格式的两篇文章中的第一篇[杰·米·赫拉德、C.R.、数学、。,阿卡德。科学。巴黎354,第9期,954-959(2016年;Zbl 1346.76201号); 数学。计算。45号模型,编号5-6,732-755(2007;Zbl 1165.76382号);H.布基利杰·米·赫拉德、ESAIM、数学。模型。数字。分析。53,第3期,1031–1059(2019年;Zbl 1418.76032号)]. 在本文中,我们重点讨论正压流,其中每个阶段的压力都是密度的给定函数。一般状态方程的情况将是第二篇文章的目的。我们展示了如何扩展在[F.科克尔等,ESAIM,数学。模型。数字。分析。48,第1期,165-206(2014年;Zbl 1286.76098号)]将正压Baer-Nunziato两相流模型转换为具有任意大相的多相流模型。所得格式继承了为Baer-Nunziato两相流模型设计的松弛格式的主要特性。它适用于一般的正压状态方程。它能够处理统计相分数的任意小值。在经典CFL条件下,近似的相分数和相密度被证明是正的,并且完全离散的能量不等式也被证明。对于(N=3),将松弛格式与目前可用于三相流模型的唯一数值格式Rusanov格式进行了比较(见[Boukili and Hérard,loc.cit.])。对于同样的精化程度,松弛方案比Rusanov方案精确得多,并且对于给定的近似误差水平,松弛方案的计算成本比Rusanov's方案好得多。此外,与Rusanov的方案相反,Rusanov的方案在近似消失相解时会产生强烈的振荡,数值结果表明,松弛方案在这种情况下保持稳定。

MSC公司:

76T30型 三个或更多组件流
76T10型 液气两相流,气泡流
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
35升60 一阶非线性双曲型方程
35问题35 与流体力学相关的PDE
35层55 非线性一阶偏微分方程组的初值问题
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参考文献:

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