可压缩多相流问题的高精度高分辨率数值模拟方法研究

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• 论文作者：田保林 ; 何志伟 ; 张又升 ; 高福杰
• 年：2016
• 作者机构：北京应用物理与计算数学研究所;
• 论文关键词：可压缩多相流 ; Mie-Gruneisen状态方程 ; 界面压缩 ; 高精度
• 会议召开时间：2016-10-20
• 会议录名称：第九届全国流体力学学术会议论文摘要集
• 语种：中文
• 分类号：O359
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第九届全国流体力学学术会议
• 会议地点：中国江苏南京
• 主办单位：中国力学学会流体力学专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：48k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

针对有复杂状态方程的可压缩多相流动的高精度数值模拟,本文给出了一种基于特征重构和界面压缩的高精度数值算法。首先,在保证压力平衡的基础上,我们推导出了一种能保持五方程模型压力平衡的一种平均状态的表达式。借助于此平均状态,我们通过进行高精度局部特征重构来求解网格单元边界的左右状态。其次,通过设计另一种网格单元边界的状态,界面函数的控制方程分别利用这两种状态分别进行离散。两次离散的差作为界面的压缩项被系统地添加至控制方程,从而形成一个通用的界面压缩框架。最后,我们利用上述算法模拟了一些具有Mie-Gruneisen状态方程(J-W-L状态方程,C-C状态方程,HOM状态方程)的可压缩多相流问题。数值结果表明上述算法基本上抑制了数值振荡的产生,同时也显示出了较高的分辨率。本文工作,克服了传统高精度方法难以应用于可压缩多相流问题模拟的数值困难,实现了可压缩多相流问题的高精度数值模拟。

引文