ТУРБУЛЕНТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ В ПРИБЛИЖЕННОМ РЕШАТЕЛЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ РИМАНА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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