可压缩湍流中对流项的数值稳定格式
流体动力学
2019-02-20 v1 计算物理
摘要
本文报道了对可压缩 Navier-Stokes 方程的无耗散中心差分近似的离散守恒性质的系统分析。考虑了对非线性对流项的一般三重分裂，并通过推导一个双参数分裂形式族，完整刻画了保能格式。文献中已提出的先前格式被证明是该族的特殊成员；同时也引入并讨论了新颖的分裂方式。此外，还深入分析了能量方程（即总能量与内能、熵）的不同选择所带来的守恒性质。研究表明，通过在所推导的族中自适应地选择合适的分裂形式，可获得额外的守恒量。本文还讨论了基本不变量在局部上的守恒性，这是构建高保真激波捕捉方法的基本属性。针对零粘度 Taylor-Green Vortex 进行的数值测试完全证实了理论发现，并表明仔细选择分裂方式与能量方程格式可提供极为稳健和准确的结果。
引用
@article{arxiv.1805.03873,
title = {Numerically stable formulations of convective terms for turbulent compressible flows},
author = {Gennaro Coppola and Francesco Capuano and Sergio Pirozzoli and Luigi de Luca},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.03873},
year = {2019}
}