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旋转坐标系与滑移网格上的高阶紧致气体动理学格式

计算物理 2022-11-01 v1

摘要

本文将高阶紧致气体动理学格式(CGKS)扩展至旋转坐标系下的可压缩流动模拟。在格式构造中采用了包含离心加速度与科里奥利加速度的动力学方程。通过对旋转域与静止域中单元平均守恒变量及其梯度的更新,发展了二者之间带滑移界面的三阶紧致重构。为恰当捕捉激波与复杂波相互作用,格式中引入了 HWENO 型非线性重构与梯度压缩因子。为实现高阶时间精度,基于通量函数及其时间导数,格式中采用了多阶段多导数(MSMD)时间步进方法,以两步达到四阶精度。CGKS 通过从亚声速声波传播到旋转框架下高马赫数激波相互作用的多个算例得到验证。该紧致格式实现了高阶精度与显著的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.17385,
  title  = {A high-order compact gas-kinetic scheme in a rotating coordinate frame and on sliding mesh},
  author = {Yue Zhang and Xing Ji and Kun Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.17385},
  year   = {2022}
}

备注

28 pages, 34 figures