基于速度插值的守恒有限差分格式及其在非定常流动同位网格中的应用
流体动力学
2023-10-13 v1 计算物理
摘要
同位网格法采用 Rhie-Chow 格式通过压力加权插值求取单元界面速度。该插值方法在非定常流中的精度尚未完全明确。本研究在一般曲线坐标系下构建了采用同位网格的不可压缩流体有限差分格式。单元界面速度由基于压差加权插值确定，以防止压力振荡。为提升计算效率，求解压力修正值的泊松方程时略去了交叉导数项。此外，采用速度与压力同步松弛以改善收敛性。即便无交叉导数项，计算仍可稳定进行并获得收敛解。在非定常无粘流中，即便在非正交网格下动能守恒性亦极佳，且计算结果对时间具有二阶精度。在高雷诺数粘性分析中，误差较 Rhie-Chow 插值法有所减小。本数值格式提升了非定常流的计算精度。通过若干分析展示了该计算方法应用于高雷诺数流的可能性。
引用
@article{arxiv.2310.07939,
title = {Energy-conserving finite difference scheme based on velocity interpolation applicable to unsteady flows using collocated grids},
author = {Hideki Yanaoka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07939},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 21 figures