用于隐式大涡模拟的具有非紧致与紧致重构的高阶气体动力学格式
流体动力学
2022-08-17 v1
摘要
具有5阶非紧致重构的高阶气体动力学格式(HGKS)已良好实现于近不可压湍流槽道流的隐式大涡模拟(ILES)。本研究中，将具有更高阶非紧致重构与紧致重构的HGKS在湍流模拟中验证。对于更高阶非紧致重构，实施了7阶法向重构与切向重构。在紧致重构方面，采用5阶法向重构。当前工作旨在展示高阶非紧致重构与紧致重构对ILES的益处。HGKS的精度通过三维密度扰动平流的数值模拟验证。对于非紧致7阶格式，单元界面需16个高斯点以保持精度阶。随后，将非紧致与紧致重构的HGKS用于三维Taylor-Green涡(TGV)问题与槽道湍流。由HGKS获得了精确的ILES解。就数值算法底层物理建模而言，紧致重构具有一致的物理与数值依赖域，无需借助与目标单元无任何直接物理关联的单元额外信息。紧致GKS在分辨多尺度结构的湍流模拟中表现出良好性能。
引用
@article{arxiv.2208.07713,
title = {High-order Gas-kinetic Schemes with Non-compact and Compact Reconstruction for Implicit Large Eddy Simulation},
author = {Wenjin Zhao and Guiyu Cao and Jianchun Wang and Kun Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07713},
year = {2022}
}