针对任意状态方程高速跨临界流的自适应原始-守恒格式
流体动力学
2022-06-24 v1
摘要
当使用完全守恒方法模拟跨临界流时，会产生虚假压力振荡与数值不稳定。使用半守恒或原始变量方法无法正确表征激波的强度与传播速度。本研究设计了一种自适应原始-守恒格式以克服上述两个困难。在有限体积法（FVM）框架下分析了压力振荡的根本原因。我们发现跨临界流体热力学性质的非线性使得标准守恒数值方法失效。在光滑区域，采用基于原始变量的格式以消除虚假压力振荡。为正确捕捉激波，在激波引起间断的区域使用针对真实流体的修正 Roe 黎曼求解器。该自适应数值方法仅依赖于声速，无需计算热力学量的导数。大量一维与二维数值测试用例表明，所提自适应格式在高速跨临界流模拟中具有鲁棒性与准确性。
引用
@article{arxiv.2206.11639,
title = {An adaptive primitive-conservative scheme for high speed transcritical flow with an arbitrary equation of state},
author = {Bonan Xu and Hanhui Jin and Yu Guo and Jianren Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11639},
year = {2022}
}