Расчет течений вязкого и невязкого газа на неструктурированных сетках с использованием схемы AUSM
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.1.4Ключевые слова:
вязкие течения, схема AUSM, неструктурированные сетки, движение газа в канале с выпуклостьюАннотация
Рассматривается подход к решению двумерных уравнений Навье-Стокса на треугольных неструктурированных сетках, основанный на главной идее схемы Годунова - целесообразности решения задачи о распаде произвольного разрыва (задачи Римана). При расчетах используется как первый, так и второй порядок пространственной аппроксимации производных. Но, в отличие от обычного метода Годунова, при вычислении потоков на границах ячеек решение задачи Римана находится по схеме AUSM (Advection Upstream Splitting Method). Обсуждается идеология построения схемы AUSM. Проводится сравнение решения задачи распада разрыва, полученного в рамках данного подхода, с результатами решения методом Годунова. Приводится сравнение численных решений ряда задач течения вязкого и невязкого совершенного газа, найденных на неструктурированных сетках различного качества; эти решения сравниваются с решениями аналогичных задач, выполненными на структурированных сетках. Исследуется влияние порядка пространственной аппроксимации на качество численного решения.
Скачивания
Библиографические ссылки
Сакович В.С., Сорокин А.М. Применение неструктурированных сеток для расчета вязкого обтекания многоэлементных профилей // Выч. мат. и мат. физ. - 1997. - Т. 37, № 10. - С. 1269-1280.
Годунов С.К. Разностный метод численного расчета разрывных решений гидродинамики // Матем. сб.- 1959. - Т. 47(89), № 3. - С. 271-306.
Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н, Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. - М.: Наука, 1976. - 400 c.
Сафронов А.В. Разностный метод для уравнений газодинамики из соотношений на разрывах // Матем. моделирование. - 2008. - Т. 20, №. 2 . - С. 76-84.
Liou M.-S., Steffen C. A new flux splitting scheme // J. Comput. Phys. - 1993. - V. 107. - Р. 23-39. DOI
Shang J.S. Three decades of accomplishments in computational fluid dynamics // Progress in Aerospace Sciences. - 2004. - V. 40. - P. 173-197. DOI
John C. Tannehill, Dale A. Anderson, Richard H. Pletcher. Computational fluid mechanics and heat transfer. - Taylor & Frances, 1997. - 792 p.
Волков К.Н., Емельянов В.Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. - М.: Физматлит, 2008. - 368 с.
Волков К.Н., Емельянов В.Н. Течения и теплообмен в каналах и вращающихся полостях. - М.: Физматлит, 2010. - 488 с.
Суржиков С.Т. Тепловое излучение газов и плазмы. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. -544 с.
Боровиков С.Н., Иванов И.Э., Крюков И.А. Моделирование пространственных течений идеального газа с использованием тетраэдральных сеток // Матем. моделирование. - 2006. - Т. 18, №. 8. - С. 37-48
Osher S. Riemann solvers, the entropy condition, and difference approximation // SIAM J. Numer. Analys. - 1984. - V. 21, N. 2. - P. 217-235. DOI
Roe P.L. Approximate Riemann solvers, parameter vectors, and difference schemes // J. Comput. Phys. - 1981. - V. 43. - P. 357-372. DOI
Van Leer B. Flux-vector splitting for the Euler equations / 8th Int. Conf. on Num. Meth. in Fluid Dyn. Lecture Notes in Physics. - Berlin: Springer, 1982. - V. 170. - P. 507-512.
Liou M.-S. A Sequel to AUSM: AUSM+ // J. Comput. Phys. - 1996. - V. 129. - P. 364-382. DOI
Wada Y., Liou M.-S. An accurate and robust flux splitting scheme for shock and contact discontinuities // SIAM J. Scientific Computing. - 1997. - V. 18. - P. 633-657. DOI
Liou M.-S. A Sequel to AUSM, Part II: AUSM+-up // J. Comput. Phys. - 2006. - V. 214. - P. 137-170. DOI
Edwards J. R., Franklin R., Liou M.-S. Low-Diffusion Flux-Splitting Methods for Real Fluid Flows with Phase Transitions // AIAA J. - 2000. - V. 38, N. 9. - P. 1624-1633. DOI
Chang C.-H., Liou M.-S. A New approach to the simulation of compressible multifluid flows with AUSM+ scheme / 16th AIAA CFD Conference, Orlando, FL, June 23-26, 2003. - AIAA Paper 2003-4107.
Edwards J. R., Liou M.-S. Low-diffusion flux-splitting methods for flows at all speeds // AIAA J. - 1998. - V. 36, N. 9. - P. 1610-1617. DOI
Kim K.H., Kim C., Rho O. Methods for the accurate computations of hypersonic flows: I. AUSMPW+ scheme // J. Comput. Phys. - 2001. - V. 174, N. 1. - P. 38-80. DOI
Issa R.I., Javareshkian M.H. Pressure-based compressible calculation method utilizing total variation diminishing schemes // AIAA J. - 1998. - V. 36, N. 9. - P. 1652-1657. DOI
Суржиков С.Т., Шенг Дж.С. Вязкое взаимодействие на плоской пластине с поверхностным разрядом в магнитном поле // Теплофизика высоких температур. - 2005. - Т. 43, № 1. - С. 21-31.
Хейз У.Д., Пробстин Р.Ф. Теория гиперзвуковых течений. - М.: Изд-во ИЛ, 1962. - 607 с.
Суржиков С.Т. Взаимодействие тлеющего разряда с разреженным гиперзвуковым потоком в криволинейном канале // Хим. физика. - 2009. - Т. 28, № 5. - С. 56-63.
http://www.fluent.com (Дата обращения 15.07.2010)
Котов Д.В., Суржиков С.Т. Расчет гиперзвукового течения и излучения вязкого химически реагирующего газа в канале, моделирующем участок ГПВРД: Препр. №. 940 / ИПМех РАН. - М., 2010. - 32 с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2011 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
