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非均匀封闭水管中的非定常混合流:全动力学方法

偏微分方程分析 2013-09-26 v2 流体动力学

摘要

我们回顾了为模拟封闭水管中非定常混合流而构建的PFS模型,其中自由表面流与有压流之间的过渡点被视为与压力梯度间断相关的自由边界。然后,我们提出了一种用于计算封闭水管中非定常混合流的数值动力学格式。这种动力学方法我们称之为FKA(“全动力学方法”),是一种处理自由表面与有压流之间状态变化时多个过渡点的简便且数学上优雅的方式。我们使用两种方法,即“鬼波方法”和“全动力学方法”来处理这些过渡点。我们表明该动力学数值格式具有以下性质:保持湿面积守恒;在CFL条件下保持湿面积非负;“自然地”处理干涸和淹没区域;最重要的是,它保持所有定常流。最后,将数值实验与实验室实验进行对比,该格式产生的结果非常吻合。我们还给出了可能发生淹没和干涸流动时的数值实验,并最终对动力学方法的阶数进行了数值研究。

关键词

引用

@article{arxiv.1107.1330,
  title  = {Unsteady mixed flows in non uniform closed water pipes: a Full Kinetic Appraoch},
  author = {Christian Bourdarias and Mehmet Ersoy and Stéphane Gerbi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1107.1330},
  year   = {2013}
}