基于量化模型竞争机制的简化统一波-粒子方法用于多尺度流动数值计算
计算物理
2020-07-15 v1
摘要
从 Boltzmann-BGK 模型方程的积分（解析）解中提取了用于多尺度流动的量化模型竞争（QMC）机制。在 QMC 机制中，稀薄模型的权重与连续介质（空气动力/流体动力）模型的权重被量化。然后，基于 QMC 机制构建了简化统一波-粒子方法（SUWP）。在 SUWP 中，随机粒子方法与连续介质 Navier-Stokes 方法结合在一起。它们的权重由 QMC 机制在计算域的每个离散单元中定量确定。使用一系列测试用例检验了本数值方法的有效性与精度，包括高非平衡激波结构算例、具有宽范围 Kn 数的非定常 Sod 激波管算例、从自由分子区到近连续区的圆柱绕流高超声速流动，以及黏性边界层算例。在本方法的构建过程中，还讨论了连续介质机制中的一种抗耗散效应。
引用
@article{arxiv.2001.06618,
title = {Simplified Unified Wave-Particle Method with Quantified Model-Competition Mechanism for Numerical Calculation of Multi-Scale Flows},
author = {Sha Liu and Chengwen Zhong and Ming Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06618},
year = {2020}
}
备注
39 pages, 15 figures