用于连续与稀薄气体流动的三阶离散统一气体动理学格式：低速等温情形
流体动力学
2018-02-28 v1
摘要
本文提出了一种高效的三阶离散统一气体动理学格式（DUGKS），用于模拟连续和稀薄气体流动。通过采用两阶段时间步进方案和高阶DUGKS通量重构策略，本方法在时间和空间上均可达到三阶精度。分析也证明了二阶DUGKS是本方法的一个特例。与基于高阶格子Boltzmann方程{LBE}的方法相比，本方法通过采用Newton-Cotes求积公式来近似矩的积分，能够处理稀薄气体流动。与基于传统高阶Runge-Kutta (RK)的动理学方法受限于时间分裂方案二阶或更低阶精度不同，本方法求解原始BE，克服了时间精度上的限制。通过典型基准测试对本方法进行了综合评估。测试观察到，本方法在精度和捕捉精细流动结构方面优于原始DUGKS。此外，本三阶方法在模拟稀薄气体流动时也展现了其高效性。
引用
@article{arxiv.1709.05458,
title = {A third-order discrete unified gas kinetic scheme for continuum and rarefied flows: low-speed isothermal case},
author = {Chen Wu and Chang Shu and Baochang Shi and Zhen Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05458},
year = {2018}
}