SPH 熵误差与压力脉冲
计算工程、金融与科学
2014-03-04 v2
摘要
研究了可压缩欧拉方程 SPH 模拟中接触间断处出现的虚假压力跃变。从误差的时空行为来看，SPH 压力跃变类似于基于人工粘性的有限差分/体积方案中观察到的熵误差。观察到该误差在启动阶段产生，而耗散是减轻其影响的唯一途径。我们表明，分段抛物线方法 (PPM) 有限体积代码的拉格朗日加重映射版本 (PPMLR) 也会产生类似的误差。通过与 PPM 代码的直接欧拉版本 (PPMDE) 进行比较，我们认为 PPMLR 中的误差归因于物质波（接触间断）上缺乏扩散。我们通过构建使用分段常数重构的更具耗散性的重映射代码版本来验证了这一假设。作为 SPH 的应用，我们提出了一种混合 GSPH 方案，该方案通过利用更具耗散性的黎曼求解器处理能量方程来添加必要的耗散。所提出的 GSPH 方案修改及其对该异常现象的改进处理已在包含强激波的一维和二维流动中得到验证。耗散必须作用于密度和能量方程这一结果为许多此前提出的针对该问题的“疗法”或“修正”提供了一致的解释。
引用
@article{arxiv.1311.2167,
title = {SPH Entropy Errors and the Pressure Blip},
author = {Kunal Puri and Prabhu Ramachandran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.2167},
year = {2014}
}