基于多矩有限体积格式与THINC方法的正规波高保真模拟
流体动力学
2020-10-15 v1 计算物理
摘要
interFoam(OpenFOAM包中广泛使用的求解器)在模拟水波传播时的性能被报道对时间和空间分辨率敏感。为了促进更精确的模拟,基于高阶精确的Navier-Stokes模型构建了一个数值波浪水池,该模型采用VPM(体积平均/点值多矩)格式作为流体求解器,并采用THINC/QQ方法(具有二次曲面表示和高斯求积的THINC方法)进行自由面捕捉。对中等水深中的正规波进行了模拟,并通过与解析解比较来评估结果。本文系统地比较了本模型与interFoam求解器在模拟波传播方面的性能。结果清楚表明,与interFoam求解器相比,本模型显著改善了传播波的耗散特性,其波形以及速度分布能够在波长距离传播时即便采用大时间步长和粗网格也得到实质性保持。还表明,与interFoam求解器相比,本模型达到给定误差水平所需的计算时间少得多。
引用
@article{arxiv.1808.06169,
title = {High-fidelity simulation of regular waves based on multi-moment finite volume formulation and THINC method},
author = {Zhihang Zhang and Xizeng Zhao and Bin Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.06169},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 18 figures