Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-6-1060-1065
УДК 532.529
ПРИМЕНЕНИЕ СХЕМЫ С НАСТРАИВАЕМЫМИ ДИССИПАТИВНЫМИ СВОЙСТВАМИ В ЗАДАЧЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ С ГЕЛИЕВЫМ ПУЗЫРЕМ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Садин Д.В., Давидчук В.А. Применение схемы с настраиваемыми диссипативными свойствами в задаче взаимодействия ударной волны с гелиевым пузырем // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 6. С. 1060–1065. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-6-1060-1065
Аннотация
Предмет исследования. Исследованы особенности применения схемы с настраиваемыми диссипативными свойствами для описания течения сжимаемых многокомпонентных газов на примере задачи взаимодействия ударной волны с гелиевым пузырем. Метод.Схема реализует двухшаговый по времени TVD-метод Рунге–Кутта. На каждом временном шаге производится расщепление по физическим процессам пространственного разностного оператора сиспользованием адаптивной искусственной вязкости типа Христенсена. TVD-реконструкция потоков выполняется с использованием взвешенной линейной комбинации противопоточной и центральной аппроксимаций конвективных членов с ограничителем потоков. Для подавления осцилляций на контактном разрыве использовано неконсервативное уравнение переноса Абгралла. Основные результаты. На примере одномерной тестовой задачи Карни и Кёрка показана численная сходимость решения. Выполнено сравнение предлагаемой схемы и метода конечного объема WENOтипа Коралика и Колониуса на сетках одинакового разрешения и с одинаковым числом Куранта. Представленная схема требует существенно меньших вычислительных затрат при разрешении деталей ударно-волновой картины и вихреобразования. Практическая значимость. Схема с настраиваемыми диссипативными свойствами может быть рекомендована для практических расчетов взаимодействия ударных волн с границами раздела газов и различными физическими постоянными, интерференции волн и вихреобразования.
Ключевые слова: схема с настраиваемыми диссипативными свойствами, многокомпонентные газы, ударная волна, гелиевый пузырь
Список литературы
Список литературы
-
Coralic V., Colonius T. Finite-volume WENO scheme for viscous compressible multicomponent flows // Journal of Computational Physics. 2014. V. 274. P. 95–121. doi: 10.1016/j.jcp.2014.06.003
-
Wong M.L., Lele S.K. High-order localized dissipation weighted compact nonlinear scheme for shock- and interface-capturing in compressible flows // Journal of Computational Physics. 2017. V. 339. N 15. P. 179–209. doi: 10.1016/j.jcp.2017.03.008
-
Luo H., Baum J.D., Lohner R. On the computation of multi-material flows using ALE formulation // Journal of Computational Physics. 2004. V. 194. N 1. P. 304–328. doi: 10.1016/j.jcp.2003.09.026
-
Glimm J., Li X.L., Liu Y.J., Xu Z.L., Zhao N. Conservative front tracking with improved accuracy // SIAM Journal on Numerical Analysis. 2003. V. 41. N 5. P. 1926–1947. doi: 10.1137/s0036142901388627
-
Fedkiw R.P., Aslam T., Merriman B., Osher S. A non-oscillatory Eulerian approach to interfaces in multimaterial flows (the ghost fluid method) // Journal of Computational Physics. 1999. V. 152. N 2. P. 457–492. doi: 10.1006/jcph.1999.6236
-
Abgrall R., Karni S. Computations of compressible multifluids // Journal of Computational Physics. 2001. V. 169. N 2. P. 594–623. doi: 10.1006/jcph.2000.6685
-
Nourgaliev R.R., Theofanous T.G. High-fidelity interface tracking in compressible flows: unlimited anchored adaptive level set // Journal of Computational Physics. 2007. V. 224. N 2. P. 836–866. doi: 10.1016/j.jcp.2006.10.031
-
Quirk J.J., Karni S. On the dynamics of a shock-bubble interaction // Journal of Fluid Mechanics. 1996. V. 318. N 1. P. 129–163. doi: 10.1017/s002211209600706
-
Abgrall R. How to prevent pressure oscillations in multicomponent flow calculations: a quasi conservative approach // Journal of Computational Physics. 1996. V. 125. N 1. P. 150–160. doi: 10.1006/jcph.1996.0085
-
Shyue K.M. An efficient shock-capturing algorithm for compressible multicomponent problems // Journal of Computational Physics. 1998. V. 142. N 1. P. 208–242. doi: 10.1006/jcph.1998.5930
-
Marquina A., Mulet P. A flux-split algorithm applied to conservative models for multicomponent compressible flows // Journal of Computational Physics. 2003. V. 185. N 1. P. 120–138.doi: 10.1016/s0021-9991(02)00050-5
-
Садин Д.В. Применение схемы с настраиваемыми диссипативными свойствами к расчету течений газа с развитием неустойчивости на контактной границе // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 1. С. 153–157.doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-1-153-157
-
Садин Д.В. TVD-схема для жестких задач волновой динамики гетерогенных сред негиперболического
неконсервативного типа // ЖВМ и МФ. 2016. Т. 56. № 12. С. 2098–2109. doi: 10.7868/S0044466916120152 -
Садин Д.В. Схемы с настраиваемыми диссипативными свойствами для численного моделирования течений газа и газовзвесей // Математическое моделирование. 2017. Т. 29. № 12. С. 89–104.
-
Gottlieb S., Shu C.-W. Total variation diminishing Runge-Kutta schemes // Mathematics of Computation. 1998. V. 67. N 221. P. 73–85. doi: 10.1090/S0025-5718-98-00913-2
-
Christensen R.B. Godunov Methods on a Staggered Mesh - An Improved Artificial Viscosity. Technical Report UCRL-JC-105269. 1990. 11 p.
-
Haas J.F., Sturtevant B. Interaction of weak shock waves with cylindrical and spherical gas inhomogeneities // Journal of Fluid Mechanics. 1987. V. 181. N 1. P. 41–76. doi: 10.1017/s0022112087002003