一种用于可压缩非定常流的隐式-显式耦合时间积分方法
计算物理
2019-10-02 v2 流体动力学
摘要
本文探讨如何将两种时间积分格式——用于显式时间积分的 Heun 格式与用于隐式时间积分的二阶 Crank-Nicolson 格式——在空间上耦合。该耦合是在工业背景下执行耦合大涡模拟/雷诺平均 Navier-Stokes 计算的前提，即对边界层（RANS）使用隐式时间过程，对 LES 区域使用显式时间积分过程。该耦合过程的设计旨在尽可能快地从显式切换到隐式时间积分，同时保持稳定性。在介绍不同格式后，本文给出了改编自某已发表文献的初始耦合过程，并表明其会放大某些数值波。研究了一种在耦合时间/空间框架下考察的替代过程，证明其稳定且谱特性符合工业应用要求。该耦合技术通过从一维到三维流动的标准测试用例进行了验证。
引用
@article{arxiv.1903.12568,
title = {A coupled implicit-explicit time integration method for compressible unsteady flows},
author = {Laurent Muscat and Guillaume Puigt and Marc Montagnac and Pierre Brenner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.12568},
year = {2019}
}