基于隐式激波追踪的真实气体两相流模拟锐界面间断 Galerkin 方法

我们提出了一种使用隐式激波追踪的真实气体两相流模拟高阶锐界面方法。该方法基于具有简单混合模型的两相可压缩无粘流的相场公式。隐式激波追踪是一种基于优化的高阶间断 Galerkin 方法，可自动将网格面与非光滑流动特征对齐，通过单元间跳跃实现完美表示。该方法用于在无稳定化的情况下精确逼近激波和稀疏波，并通过将网格面与物质界面对齐，使相场解收敛为锐界面解。时间相关问题被表述为时空域中的稳态问题，其中复杂的波相互作用（例如相交和反射）表现为时空三重点。时空公式避免了在使用线方法以网格面追踪移动波时所需的复杂重网格划分和解传递。该方法被应用于涉及理想气体、刚性气体和 Becker-Kistiakowsky-Wilson (BKW) 状态方程的几个两相流 Riemann 问题，包括一个球对称水下爆炸问题。在所有情况下，该方法将单元面与所有激波（包括在时间 t > 0 时形成的二次激波）、稀疏波和物质界面对齐，并在粗糙的时空网格上精确解析流场。