Расчет течений вязкого и невязкого газа на неструктурированных сетках с использованием схемы AUSM
Автор: Котов Дмитрий Владимирович, Суржиков Сергей Тимофеевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 1 т.4, 2011 года.
Бесплатный доступ
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.
Вязкие течения, схема ausm, неструктурированные сетки, движение газа в канале с выпуклостью
Короткий адрес: https://sciup.org/14320541
IDR: 14320541
Список литературы Расчет течений вязкого и невязкого газа на неструктурированных сетках с использованием схемы AUSM
- 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.
- Shang J.S. Three decades of accomplishments in computational fluid dynamics//Progress in Aerospace Sciences. -2004. -V. 40. -P. 173-197.
- 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.
- Roe P.L. Approximate Riemann solvers, parameter vectors, and difference schemes//J. Comput. Phys. -1981. -V. 43. -P. 357-372.
- 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.
- 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.
- Liou M.-S. A Sequel to AUSM, Part II: AUSM+-up//J. Comput. Phys. -2006. -V. 214. -P. 137-170.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
