邱德尧;牛、杨瑶;周一菊 双流体建模中带广义不连续锐化重建的精确混合AUSMD型通量算法。 (英语) Zbl 07515439号 J.计算。物理学。 443,文章ID 110540,31 p.(2021). 小结:本文提出了一个单压场双流体模型,采用有限体积离散法求解可压缩多相流的运动方程。为了捕捉激波和流体界面引起的不连续性,我们提出了一种广义不连续性锐化技术,该技术结合了传统的守恒律单调上游格式(MUSCL)和双曲线界面切线捕捉格式(THINC)。此外,斜率比加权参数\(\zeta\)用于控制MUSCL和THINC重建的值的比例,我们表明,当THINC方案中的参数\(\beta\)的值设置在1.6到3.0范围内时,本方法可以保留尖锐的界面。使用AUSMD型混合通量算法评估各种界面上的通量,其中使用近似黎曼解算器计算细胞表面上诱导的质量通量和压力。通过求解一系列一维和二维单相流,验证了该方法的准确性和鲁棒性。此外,还研究了二维激波-气泡/水柱相互作用产生的复杂波型,这表明与应用于双流体建模的现有方案相比,该方案显著地锐化了界面,并捕获了更多流动特征的细节。最后,对液体射流横流的三维示例进行了模拟。与现有方案相比,该方案显示了流体界面的更多细节,包括液体射流迎风侧的界面不稳定性和由于横流下游的破裂现象而形成的液滴。 理学硕士: 7.6亿 流体力学基本方法 76Txx型 多相多组分流动 76磅 流体力学中的冲击波和爆炸波 关键词:双流体模型;澳大利亚医学部;PVRS公司;不连续锐化;THINC方案 软件:HE-E1GODF公司;澳大利亚标准 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{T.-Y.Chiu}等人,J.Compute。物理学。443,文章ID 110540,第31页(2021;Zbl 07515439) 全文: 内政部 参考文献: [1] Murrone,A。;Guillard,H.,可压缩两相流问题的五方程简化模型,J.Compute。物理。,202, 664-698 (2005) ·Zbl 1061.76083号 [2] Allaire,G。;Clerc,S。;Kokh,S.,可压缩流体界面模拟的五方程模型,J.Compute。物理。,181, 577-616 (2002) ·Zbl 1169.76407号 [3] 希特,C。;Nichols,B.,自由边界动力学的流体体积(VoF)方法,J.Compute。物理。,39, 201-225 (1981) ·Zbl 0462.76020号 [4] Raeini,A.Q。;布伦特,M.J。;Bijeljic,B.,《使用流体体积法在孔隙尺度上模拟多孔介质中的两相流》,J.Compute。物理。,2315653-5668(2012年)·Zbl 1522.76092号 [5] Osher,S。;Sethian,J.A.,《以曲率相关速度传播的前沿:基于哈密尔顿-雅可比公式的算法》,J.Compute。物理。,79, 12-49 (1988) ·Zbl 0659.65132号 [6] 萨斯曼,M。;斯梅雷卡,P。;Osher,S.,《计算不可压缩两相流解的水平集方法》,J.Compute。物理。,114, 146-159 (1994) ·Zbl 0808.76077号 [7] Kim,H。;Liou,M.-S.,三维变形界面的精确自适应水平集方法和锐化技术,计算。流体,44,111-129(2011)·Zbl 1271.76244号 [8] 贝尔,M。;Nunziato,J.,《反应性颗粒材料中爆燃-爆轰转变(DDT)的两相混合物理论》,国际J.Multiph。流量,12861-889(1986)·兹比尔0609.76114 [9] 索雷尔,R。;Abgrall,R.,《可压缩多流体和多相流的多相Godunov方法》,J.Compute。物理。,150, 425-467 (1999) ·Zbl 0937.76053号 [10] Ishii,M.,《两相流的热流体动力学理论》(1975年),埃罗莱斯:法国巴黎埃罗勒斯·Zbl 0325.76135号 [11] Drew,D.A.,两相流数学建模,年。流体力学版次。,15, 261-291 (1983) ·Zbl 0569.76104号 [12] Chang,C.-H。;Liou,M.-S.,《计算可压缩多相流的稳健且准确的方法:分层流模型和AUSM+-up格式》,J.Compute。物理。,225, 840-873 (2007) ·Zbl 1192.76030号 [13] Niu,Y.-Y.,基于简单且稳健的混合基元变量Riemann解算器与AUSMD的双流体模型计算,J.Compute。物理。,308389-410(2016)·Zbl 1351.76119号 [14] Liou,M.-S。;Chang,C.-H。;Nguyen,L。;Theofanous,T.G.,《如何求解可压缩多流体方程:一种简单、稳健和准确的方法》,AIAA J.,46,2345-2356(2008) [15] Kitamura,K。;Nonomura,T.,用于多相流计算的双流体AUSM的简单而稳健的HLLC扩展,计算。流体,100,321-335(2014)·Zbl 1391.76480号 [16] 肖,F。;Y.Honma。;Kono,T.,使用双曲正切函数的简单代数界面捕获方案,Int.J.Numer。《液体方法》,48,1023-1040(2005)·Zbl 1072.76046号 [17] Stuhmiller,J.,《界面压力对两相流模型方程特性的影响》,国际期刊Multiph。流量,3551-560(1977)·Zbl 0368.76085号 [18] Drew,D。;Cheng,L。;Lahey,R.,《两相流中虚拟质量效应的分析》,《国际多相流杂志》。流量,5233-242(1979)·Zbl 0434.76078号 [19] Lhuillier,D。;Chang,C.-H。;Theofanous,T.G.,《关于寻求分散流的双曲线有效场模型》,J.流体力学。,731, 184-194 (2013) ·兹比尔1294.76250 [20] 图米,I。;Kumbaro,A.,双流体模型的近似线性化Riemann解算器,J.Compute。物理。,124, 286-300 (1996) ·Zbl 0847.76056号 [21] Paillere,H。;科尔,C。;Cascales,J.G.,关于将AUSM+-up格式扩展到可压缩双流体模型,计算。流体,32891-916(2003)·Zbl 1040.76044号 [22] Kitamura,K。;Liou,M.-S。;Chang,C.-H.,用于可压缩多相流模拟的AUSM-系列格式的扩展和比较研究,Commun。计算。物理。,16, 632-674 (2014) ·Zbl 1373.76134号 [23] Stewart,H.B。;Wendroff,B.,《两相流:模型和方法》,J.Compute。物理。,56, 363-409 (1984) ·Zbl 0596.76103号 [24] 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 [25] Liou,M.-S.,《AUSM的续集:AUSM+,J.Compute》。物理。,129, 364-382 (1996) ·Zbl 0870.76049号 [26] Toro,E.F.,Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics:A Practical Introduction(2009),施普林格:施普林格-柏林-海德堡,柏林,海德堡·Zbl 1227.76006号 [27] Pandare,A.K。;Luo,H.,《可压缩无粘和粘性两相流的稳健高效有限体积法》,J.Compute。物理。,371, 67-91 (2018) ·Zbl 1415.76477号 [28] Pandare,A.K。;罗,H。;Bakosi,J.,《混合网格上高速可压缩两相流的增强AUSM+-up方案》,《激波》,29629-649(2019) [29] Houim,R.W。;Oran,E.S.,《可压缩颗粒气体流动的多相模型:配方和初始试验》,《流体力学杂志》。,789166(2016)·Zbl 1374.76234号 [30] 瓦达,Y。;Liou,M.-S.,《冲击和接触不连续性的精确而稳健的通量分裂方案》,SIAM J.Sci。计算。,18, 633-657 (1997) ·Zbl 0879.76064号 [31] Toro,E.,气体动力学含时Euler方程的线性Riemann解算器,Proc。R.Soc.伦敦。序列号。A、 数学。物理学。科学。,434, 683-693 (1991) ·Zbl 0825.76702号 [32] 牛Y.-Y。;Wang,H.-W.,基于双流体模型的三维高速液滴冲击过程中的冲击波和空化气泡模拟,Comput。流体,134196-214(2016)·Zbl 1390.76875号 [33] Van Leer,B.,《走向最终保守差分格式》。V.戈杜诺夫方法的二阶续集,J.Compute。物理。,32, 101-136 (1979) ·Zbl 1364.65223号 [34] Shukla,R.K。;潘塔诺,C。;Freund,J.B.,《模拟多相可压缩流动的界面捕捉方法》,J.Compute。物理。,229, 7411-7439 (2010) ·Zbl 1425.76289号 [35] Shukla,R.K.,多组分可压缩流动模拟中高效准确界面捕捉的非线性预处理,J.Compute。物理。,276, 508-540 (2014) ·Zbl 1349.65110号 [36] 所以,K。;胡,X。;Adams,N.A.,两相可压缩流模拟的反扩散界面锐化技术,J.Compute。物理。,2314304-4323(2012年)·Zbl 1426.76428号 [37] Tann,S。;邓,X。;Y.清水。;卢布埃,R。;Xiao,F.,《有限体积格式的保性质重构:一个bvd+情绪框架》,国际期刊Numer。方法流体(2019年) [38] 孙,Z。;Inaba,S。;Xiao,F.,《边界变差递减(BVD)重建:改进Godunov格式的新方法》,J.Compute。物理。,322, 309-325 (2016) ·Zbl 1351.76123号 [39] 邓,X。;谢,B。;卢布埃,R。;Y.清水。;Xiao,F.,具有反应前沿的可压缩气体动力学无限制不连续捕获方案,计算。流体,171,1-14(2018)·Zbl 1410.76217号 [40] 邓,X。;Y.清水。;Xiao,F.,带两阶段边界变差递减算法的五阶激波捕获方案,J.Compute。物理。,386323-349(2019)·Zbl 1452.76113号 [41] 邓,X。;Inaba,S。;谢,B。;施悦,K.-M。;Xiao,F.,具有移动界面的可压缩多相流的高保真不连续性重构,J.Compute。物理。,371, 945-966 (2018) ·Zbl 1415.76465号 [42] 牛Y.-Y。;陈Y.C。;Yang,T.-Y。;Xiao,F.,用于多组分流动模拟的低耗散混合AUSMD方案的开发,激波,29,691-704(2019) [43] Cheng,L。;邓,X。;谢,B。;姜瑜。;Xiao,F.,非结构网格上单相和多相可压缩流的低耗散BVD格式,J.Comput。物理。,428,第110088条pp.(2021)·Zbl 07511441号 [44] 朗道,L.D。;Lifshitz,E.M.,《流体力学》,第6卷(1987年),佩加蒙·Zbl 0655.76001号 [45] Brackbill,J.U。;科特,D.B。;Zemach,C.,《模拟表面张力的连续体方法》,J.Compute。物理。,100, 335-354 (1992) ·Zbl 0775.76110号 [46] 哈洛,F。;Amsden,A.,流体动力学(1971),洛斯阿拉莫斯国家实验室,技术报告la-4700·Zbl 0221.76011号 [47] Jolgam,S。;巴利尔,A。;Nowakowski,A。;Nicolleau,F.,《关于多相流模拟的状态方程》(2012年世界工程大会)。2012年世界工程大会,2012年7月4日至6日,英国伦敦,第3卷(2012),国际工程师协会:英国伦敦国际工程师协会,1963-1968 [48] 蒋国胜。;Shu,C.-W.,加权ENO方案的有效实现,计算机J。物理。,126, 202-228 (1996) ·Zbl 0877.65065号 [49] 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) ·Zbl 0387.76063号 [50] 伍德沃德,P。;Colella,P.,强冲击下二维流体流动的数值模拟,J.Comput。物理。,54, 115-173 (1984) ·Zbl 0573.76057号 [51] 邓,X。;Y.清水。;谢,B。;Xiao,F.,用迎风插值和边界变差递减算法构造高阶不连续捕获格式,计算。流体,200,第104433条pp.(2020)·Zbl 1519.76123号 [52] 潘多尔菲,M。;D’Ambrosio,D.,迎风方法中的数值不稳定性:“红肿”现象的分析和治疗,J.Compute。物理。,166, 271-301 (2001) ·Zbl 0990.76051号 [53] Fleischmann,北卡罗来纳州。;阿达米,S。;Adams,N.A.,减少数值耗散的HLLC Riemann解算器的冲击稳定修改,J.Compute。物理。,423,第109762条pp.(2020)·Zbl 07508398号 [54] 西蒙,S。;Mandal,J.,HLLC Riemann解算器中数值激波不稳定性的简单解决方法,J.Compute。物理。,378, 477-496 (2019) ·Zbl 1416.76160号 [55] Chen,S.-S。;严,C。;林,B.-x。;刘,L.-y。;Yu,J.,针对红肿现象的Godunov型方案的可承受冲击稳定项目,J.Compute。物理。,373, 662-672 (2018) ·Zbl 1416.76142号 [56] Nonomura,T。;Kitamura,K。;Fujii,K.,一种将双曲正切函数应用于可压缩双流体建模的简单界面锐化技术,J.Comput。物理。,258, 95-117 (2014) ·Zbl 1349.76514号 [57] 迪莫塔基斯,P。;Samtaney,R.,平面激波圆柱聚焦,完美气体透镜,Phys。流体,18,第031705条pp.(2006) [58] Richtmyer,R.D.,可压缩流体冲击加速度中的泰勒不稳定性,Commun。纯应用程序。数学。,13, 297-319 (1960) [59] Meshkov,E.,两种气体之间激波加速界面的不稳定性,NASA技术传输。,13, 74 (1970) [60] 伊格拉,D。;Takayama,K.,《圆柱形水滴气动破碎的研究》,《喷雾》,11(2001)·Zbl 1051.76045号 [61] Garrick,D.P。;Hagen,W.A。;Regele,J.D.,可压缩流中雾化建模的界面捕获方案,J.Comput。物理。,344, 260-280 (2017) [62] Garrick,D.P。;Owkes,M。;Regele,J.D.,基于有限体积HLLC的表面张力可压缩界面流动方案,J.Compute。物理。,339, 46-67 (2017) ·Zbl 1375.76099号 [63] 肖,F。;王,Z。;孙,M。;梁,J。;Liu,N.,超音速空气横流中液体射流初级破碎的大涡模拟,国际J.Multiph。流量,87,229-240(2016) [64] Mahesh,K.,《射流与横流的相互作用》,年。流体力学版次。,45, 379-407 (2013) ·Zbl 1359.76100号 [65] 王,Z.-g。;Wu,L。;李强。;Li,C.,超音速横流中液体射流结构和速度的实验研究,应用。物理学。莱特。,105,第134102条pp.(2014) 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。