用于检测横流中圆柱上颗粒撞击的高阶重叠网格方法

采用重叠网格方法研究含颗粒流与圆柱之间的相互作用。该重叠网格方法在Pencil Code中实现，这是一个用于可压缩流模拟的高阶有限差分代码。在圆柱边界处使用高阶求和-by-parts算子，并采用双线性拉格朗日和双二次样条插值实现背景网格与贴体圆柱网格之间的通信。通过稳态与圆柱非定常绕流的基准算例评估了重叠网格方法的性能。对于低雷诺数下的稳态流，速度分量实现了高阶精度。涡脱落区的流动结果与文献吻合良好。该方法还应用于含颗粒流模拟，在上游圆柱前置入球形点颗粒。这些惯性颗粒被对流输运至圆柱并（可能）越过圆柱。模拟以显著降低的代价复现了文献数据，揭示出已发表的DNS数据对于极小斯托克斯数的颗粒而言精度低于此前的假设。