基于HWENO重构的非结构网格高阶紧致气体动力学格式
计算物理
2019-02-15 v2 流体动力学
摘要
作为先前结构网格上四阶紧致气体动力学格式(GKS)(Ji等人2018)的扩展，本工作致力于发展一种用于可压缩Euler和Navier-Stokes方程求解的非结构网格三阶紧致GKS。基于单元界面处时间精确的高阶气体动力学演化解，GKS中的时间相关气体分布函数不仅提供单元界面的通量函数及其时间导数，还提供下一时间层处时间精确的流动变量。因此，除了通过界面通量更新每个控制体内的守恒流动变量外，还可利用该单元周围界面处更新后的流动变量通过散度定理获得单元内流动变量的一阶空间导数平均值。从而，借助各单元内的流动变量及其一阶空间导数，可在新时间步开始时自然实施Hermite WENO (HWENO)技术进行紧致高阶重构。遵循(Zhu等人2018)中的重构方法，当前格式设计了三角网格上的新HWENO重构。结合两阶段时间离散和二阶气体动力学通量函数，当前紧致格式可实现三阶空间与时间精度。对于无粘与粘性流动均可获得精确解，且对三角网格质量无敏感依赖。该格式在具有高超声速粘性流动中强激波情形的算例中亦验证了鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1809.06856,
title = {A HWENO Reconstruction Based High-order Compact Gas-kinetic Scheme on Unstructured Meshes},
author = {Xing Ji and Fengxiang Zhao and Wei Shyy and Kun Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.06856},
year = {2019}
}