基于 OpenFOAM 集成多种高阶时间积分格式的低成本耗散投影方法框架开发
流体动力学
2024-04-10 v2
摘要
提出并基于开源 C++ 库 OpenFOAM 实现了一个集成多种高阶时间格式的低耗散求解框架。该框架旨在将不同类别的低耗散时间积分格式引入统一的求解器，便于在有限体积计算流体力学代码中比较格式性能，有助于发展适用于尺度解析湍流模拟的低耗散格式。为展示该通用框架容纳广泛时间积分方法的能力，除线性单步法的典型 Runge--Kutta 族格式外，还将两种更复杂的线性多步法、Adams--Bashforth 族与 Adams--Bashforth--Moutton 族格式与投影算法一同实现，增加了时间离散化的选项。该求解框架得到的统一求解器在运行时从多种备选中选择指定时间格式，而非维护多个各为单一格式编译的求解器，同时新格式可根据此通用框架的基本思想轻松添加。对显式格式稳定性的进一步研究表明，在不稳定问题中兼顾预测精度与计算效率时，适当阶数的多步法可能是最优选择。
引用
@article{arxiv.2308.00293,
title = {Development of low-dissipative projection method framework integrating various high-order time integration schemes using OpenFOAM},
author = {Hao Guo and Peixue Jiang and Yinhai Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00293},
year = {2024}
}