弱可压缩方法中用于声波衰减的非均匀各向异性体粘度
流体动力学
2024-09-12 v2 计算物理
摘要
弱可压缩方法模拟不可压缩流动的一个主要局限是会出现人为声波，从而引入较大的质量守恒误差并导致力系数出现虚假振荡。在本文中，我们提出了一种非均匀各向异性体粘度项以有效阻尼声波。通过将该项实施于基于最近提出的广义压力方程的计算框架中，我们证明了该项的非均匀性和各向异性使其比文献中广泛使用的各向同性均匀版本显著更有效。此外，它在计算上比用于抑制声波的替代机制——压力（或质量）扩散项——更高效。我们模拟了一系列基准问题，以全面调查体粘度在有效抑制声波、质量守恒误差、求解器收敛阶数及计算效率方面的性能。所提出的体粘度形式能够相当精确地模拟非稳态模拟的初始瞬态过程，这对弱可压缩方法而言极具挑战性，且据我们所知，现有方法无法对此类瞬态过程提供准确预测。
引用
@article{arxiv.2403.03475,
title = {Non-homogeneous anisotropic bulk viscosity for acoustic wave attenuation in weakly compressible methods},
author = {Dheeraj Raghunathan and Y. Sudhakar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.03475},
year = {2024}
}