网格尺寸对计算流体动力学的影响：流动模拟的局限性原理
计算物理
2018-05-28 v6
摘要
对于理论气体动力学，流动区域根据克努森数分类。对于计算流体动力学(CFD)，数值流场是物理流场在离散时空上的投影，这与网格克努森数有关。实际可表示的流动区域由这两个参数控制。根据克努森数和网格克努森数的值，我们研究数值流动区域的分类。在网格细化过程中，数值实验显示了数值流动区域从连续流到近连续流再到非平衡流的转变。随不同网格分辨率变化的流动区域即是数值模拟的局限性原理，这也是多尺度方法所能做到的最好情况。换言之，我们在不同网格尺寸尺度下应有可变的数值控制方程，并且它们与传统物理方程在不同尺度上耦合，例如纳维-斯托克斯方程和玻尔兹曼方程。在多尺度建模下，网格细化是一个在不同尺度上解析流动物理的过程。验证与确认(VV)需要包含网格细化过程中的物理建模机制。针对固定偏微分方程的传统网格细化思想无法实现计算的最终目标，即在网格分辨率限制下尽可能真实地恢复流动物理。
引用
@article{arxiv.1706.08200,
title = {Cell Size Effect on Computational Fluid Dynamics: The Limitation Principle for Flow Simulation},
author = {Chang Liu and Kun Xu and Guangzhao Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.08200},
year = {2018}
}