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Workshop Series on Advances on Scientific and Engineering Computing (III) -- Computational Fluid Dynamics, Interface Problems and Beyond

考虑比热变化的可压缩多介质流界面演变方法

Speaker

Liang Xu , China Academy of Aerospace Aerodynamics

Time

06 Dec, 17:30 - 18:00

Abstract

修正的虚拟流体方法(Modified Ghost Fluid Method, MGFM)利用Riemann解定义界面条件,已经成功应用于模拟各种可压缩多介质流动现象。但是,对于气体介质,在定义界面条件的时候通常将比热冻结为常数。本文给出了一种基于MGFM技术的界面条件定义方式,可以真实考虑温度对比热的影响。 本文首先提出一种通用的Riemann问题求解技术,适用于任意状态方程。在这个统一框架下,可以求解各类多介质多组分Riemann问题,包括考虑比热随温度变化的热完全气体。基于这项技术,本文进一步设计一种双激波结构的近似Riemann解,应用于MGFM类方法,可以有效模拟采用热完全气体状态方程描述的气体介质与其它介质的耦合流动。采用几类典型的气-气、气-液多介质问题验证并测试该方法。结果表明,该方法能够应用于包含不同类型状态方程的各类多介质多组分流动。随着温度增加,热完全气体与其它流体相互作用引起的界面演变现象,逐渐区别于比热为常数的量热完全气体。