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一种具有改进稳定性的旋转格子Boltzmann通量解算器,用于模拟具有高马赫数强激波的可压缩流动。 (英语) 兹比尔1524.76198

摘要:本文提出了一种改进稳定性的旋转格子Boltzmann通量解算器(RLBFS),用于有效模拟高马赫数下强激波可压缩流动。与传统的LBFS或传统的Riemann解算器不同,RLBFS计算每个细胞界面法向的质量、动量和能量通量,它将细胞界面的外法向分解为速度差及其对应项的两个垂直方向。这两个方向的通量分别由LBFS估算,每个界面的最终通量由两个获得的通量的加权总和获得。应用基于矩阵的稳定性理论,通过模拟马赫数为1.5到10的强正激波问题,对所提出的求解器进行了分析。结果表明,RLBFS的负特征值小于原始LBFS,表明RLBFS更稳定。通过模拟密度扰动的平流来评估RLBFS的数值精度。通过模拟七种更可压缩的流动,进一步证明了RLBFS的性能,包括RAE2822翼型的跨音速流动、奇偶网格摄动问题、马赫数为3的阶梯风洞、超声速角流、强激波的双马赫反射、,激波边界层相互作用和钝体周围的高超声速粘性流动。所得结果与已发表的数据吻合良好,表明RLBFS可以有效地避免激波不稳定性现象,因此有潜力模拟具有高马赫数强激波的实际可压缩流动。

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76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
76N30型 可压缩流体中的波浪
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