کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10139579 1645968 2018 60 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Kinetic energy and entropy preserving schemes for compressible flows by split convective forms
ترجمه فارسی عنوان
طرح های حفاظت از انرژی جنبشی و آنتروپی برای جریان های فشرده شده با فرم های کنترلی تقسیم شده
کلمات کلیدی
حفاظت از انرژی جنبشی، حفاظت آنتروپی، فرم های کنتاکی تقسیم شده، شبیه سازی جریان فشاری،
ترجمه چکیده
این مطالعه یک طرح حفاظت از انرژی و انتروپی را برای دستیابی به شبیه سازی جریان پایدار و غیر تراکم جریان پیشنهاد می دهد. طرح پیشنهادی به گونه ای ساخته شده است که فرمول های عددی روابط تحلیلی بین معادلات حاکم در سطح گسسته را برآورده می کند. اصطلاحات کنترلی جرم و حرکتی به شکلهای متخلخل تقسیم می شوند. هنگامی که معادلات توده و حرکت تقسیم می شوند، محدودیت های حاصل شده توسط روابط تحلیلی متعاقبا فرموله های شار عددی حل شده در معادله انرژی کل را تعیین می کنند. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که رضایت روابط تحلیلی در سطح گسسته برای حل تبادل انرژی بین انرژی جنبشی و انرژی داخلی به طور صحیح در معادله انرژی کل ضروری است و بنابراین برای حفظ آنتروپی مهم است. برای بررسی تحلیل داده شده در این مقاله، شباهت های تیلور-سبز و شتاب ناپذیر ایزوتراپی اویلر در تعداد بی نهایت رینولدز انجام شده است. طرح پیشنهادی هر دو صرفه جویی انرژی جنبشی را در حد ناپایدار و حفاظت آنتروپی و همچنین همگرایی نوسانات متغیرهای ترمودینامیکی به دست می آورد، در حالی که طرح های حفظ انرژی جنبشی موجود، حفاظت آنتروپی را از بین می برند و نوسانات متغیر ترمودینامیکی متفاوت است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
طرح های حفاظت از انرژی جنبشی و آنتروپی برای جریان های فشرده شده با فرم های کنترلی تقسیم شده
چکیده انگلیسی
This study proposes a kinetic energy and entropy preserving scheme to achieve stable and non-dissipative compressible flow simulations. The proposed scheme is built in such a way that the numerical formulations satisfy the analytical relations among the governing equations at the discrete level. The mass and momentum convective terms are recast into split convective forms. Once the mass and momentum equations are discretized, the constraints given by the analytical relations subsequently determine the formulations of the numerical fluxes solved in the total energy equation. An analysis reveals that satisfying the analytical relations at the discrete level is essential for solving the energy exchange between the kinetic energy and internal energy correctly in the total energy equation, and therefore important for entropy conservation. Taylor-Green vortex and Euler isotropic turbulence simulations at infinite Reynolds number are conducted to verify the analysis given in this paper. The proposed scheme achieves both kinetic energy conservation in the incompressible limit and entropy conservation as well as convergences of thermodynamic variable fluctuations, whereas existing kinetic energy preserving schemes fail entropy conservation and the thermodynamic variable fluctuations diverge.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 375, 15 December 2018, Pages 823-853
نویسندگان
, , ,