面向可压缩纳维-斯托克斯求解器的表格化超临界热力学不确定性量化
计算物理
2018-01-23 v1
摘要
非理想状态方程被用于计算越来越多的工程相关问题。复杂热力学带来的额外计算开销占总计算量的很大一部分，特别是在近临界或跨临界热力学区域。计算速度与热力学性质评估精度之间的折中导致热力学误差传播到流体动力学计算中。本文提出了一种系统的误差量化方法和计算成本估计，用于可压缩纳维-斯托克斯求解器在超临界区域下的各种状态方程计算方法。我们开发了一个并行化、高阶、有限体积求解器，具有高度模块化的热力学实现，以保守形式计算可压缩方程。研究了三种表格化方法：均匀表格化、基于块结构的自适应网格细化表格化，以及自适应结构化网格上的n维贝塞尔曲面补丁。我们定义了一组标准化误差度量，并评估了每种方法的热力学误差、表格大小和计算开销。我们还提出了一种表格化状态方程的不确定性量化方法。
引用
@article{arxiv.1801.06562,
title = {Uncertainty quantification of tabulated supercritical thermodynamics for compressible Navier-Stokes solvers},
author = {Sai Praneeth and Jean-Pierre Hickey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.06562},
year = {2018}
}