ТУРБУЛЕНТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ В ПРИБЛИЖЕННОМ РЕШАТЕЛЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ РИМАНА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Описывается учет турбулентной кинетической энергии в решении газодинамической задачи о распаде разрыва (задаче Римана) с помощью приближенного решателя HLLC. Рассматривается система уравнений Эйлера с добавлением гиперболического уравнения турбулентной кинетической энергии и учетом турбулентного давления в уравнениях баланса импульса и энергии. Находится якобиан данной системы уравнений, его собственные числа. На основе этого вносятся изменения в схему вычислений в решателе HLLC. На примере задачи Сода проверяется корректность учета турбулентной кинетический энергии в решении задачи Римана, и показывается неустойчивость схемы при большом турбулентном давлении в случае неучета турбулентности в вычислении характеристических скоростей. Библ. 19. Фиг. 7. Табл. 3.

Об авторах

М. И. Болдырев

ФГУП “РФЯЦ–ВНИИТФ им. Aкад. Е. И. Забабахина”

Email: boldyrevmi@vniitf.ru
Снежинск, Россия

Список литературы

  1. Годунов С. К. Разностный метод численного расчета разрывных решений гидродинамики // Матем. сб. 1959. Т. 47. № 3. С. 271–306.
  2. Toro E. F., Spruce M., Speares W. Restoration of the contact surface in the HLL-Riemann solver // Shock Waves. 1994. V. 4. P. 25–34.
  3. Hu X., Adams N. A., Iaccarino G. On the HLLC Riemann solver for interface interaction in compressible multi-fluid flow // J. Comput. Phys. 2009. V. 228. P. 6572–6589.
  4. Garrick D. P., Owkes M., Regele J. D. A finite-volume HLLC-based scheme for compressible interfacial flows with surface tension // J. Comput. Phys. 2017. V. 339. P. 46–67.
  5. Taylor G. I. The instability of liquid surfaces when accelerated in a direction perpendicular to their planes // Proc. Royal. Soc. Ser. A. 1950. V. 201. P. 192.
  6. Мешков Е. Е. Неустойчивость границы раздела двух газов, ускоряемой ударной волной // Изв. АН СССР. Мех. жидкости и газа. 1969. № 5. С. 151–157.
  7. Zhou Y. Rayleigh-Taylor and Richtmyer-Meshkov instability induced flow, turbulence, and mixing. II // Phys. Rep. 2017. V. 723–725. P. 1–160.
  8. Jakobsen H. A. Chemical reactor modeling. Multiphase reactive flows. Berlin: Springer-Verlag, 2008.
  9. Declercq E., Forestier A., Hérard J.-C., Louis X., Poissant G. An exact Riemann solver for multicomponent turbulent flow // Inter. J. Comput. Fluid Dyn. 2001. V. 14. P. 117–131.
  10. Toro E. F. Riemann solvers and numerical methods for fluid dynamics. Berlin: Springer–Verlag, 2009.
  11. Mohammadi B., Pironneau O. Analysis of the k-ε turbulence model. New York: John Wiley & Sons, 1994.
  12. Davis S. F. Simplified second–order Godunov–tType methods // SIAM J. Sci. Stat. Comput. 1988. V. 9. P. 445–473.
  13. Pelanti M., Shyue K.-M. A numerical model for multiphase liquid-vapor-gas flows with interfaces and cavitation // Inter. J. Mul. Flow. 2019. V. 113. P. 208–230.
  14. Sod G. A. A survey of several finite difference methods for systems of nonlinear hyperbolic conservation Laws // J. Comput. Phys. 1978. V. 27. P. 1–31.
  15. Kamm J. R. An exact, compressible one-dimensional Riemann solver for general, Convex Equations of State. Los Alamos National Laboratory. 2015. https://permalink.lanl.gov/object/tr?what=info:lanl-repo/lareport/LA-UR-15-21616
  16. van Leer B. On the relation between the upwind–differencing schemes of Godunov, Enguist-Osher and Roe // SIAM J. Sci. Stat. Comput. 1985. V. 5. P. 1–20.
  17. Vetter M., Sturtevant B. Experiments on the Richtmyere–Meshkov instability of an air/

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024