کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5011746 1462655 2017 22 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Finite volume methods for multi-component Euler equations with source terms
ترجمه فارسی عنوان
روش های حجم محدود برای چند مولفه معادلات اویلر با شرایط منبع
کلمات کلیدی
جریان گاز چند جزء سیستم های هذلولی غیر خطی با منابع، طرح جداسازی شده روش حجم محدود طرح متعادل کننده،
ترجمه چکیده
یک طرح حجم حجم متعادل متعادل متعادل برای اولین بار برای راه حل یک مدل جریان گاز چند جزء در یک لوله بر روی توپوگرافی غیرقطعی معرفی شده است. مدل ریاضی شامل معادلات اویلر با اصطلاحات منبع است که از تبادل حرارتی و نیروهای گرانش و ویسکوزیته همراه با معادلات حفاظت توده گونه تشکیل شده است. ما یک طرح جداگانه ارائه می دهیم که در آن معادلات اویلر و گونه جداگانه حل می شوند. این روش به یک بردار شار در معادلات اویلر منجر می شود که نه تنها به متغیرهای محافظه کارانه بلکه هم زمان و فضای متغیرها از طریق ترکیب گاز بستگی دارد. این واقعیت باعث می شود تا بعضی از ویسکوزیته های مصنوعی به شار عددی معمول اضافه شود که با معرفی یک اصطلاح منبع اضافی انجام می شود. علاوه بر این، به منظور حفظ مثبت غلظت گونه ها، ما جریان را در معادلات حفاظت توده ای برای گونه ها مطابق با برآمدگی پیش بینی شده از معادله حفاظت از جرم کل در سیستم اویل، محاسبه می کنیم. علاوه بر این، همانطور که در مرجع قبلی نویسندگان پیشنهاد شده است، [5] اختلافات شار و اصطلاحات منبع به گونه ای ساخته شده است تا اطمینان حاصل شود که طرح کامل به خوبی متعادل است. تست های عددی از جمله مشکلات شبکه های علمی و واقعی، حل شده اند، که نشان دهنده عملکرد روش پیشنهادی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
چکیده انگلیسی
A first-order well-balanced finite volume scheme for the solution of a multi-component gas flow model in a pipe on non-flat topography is introduced. The mathematical model consists of Euler equations with source terms which arise from heat exchange, and gravity and viscosity forces, coupled with the mass conservation equations of species. We propose a segregated scheme in which the Euler and species equations are solved separately. This methodology leads to a flux vector in the Euler equations which depends not only on the conservative variables but also on time and space variables through the gas composition. This fact makes necessary to add some artificial viscosity to the usual numerical flux which is done by introducing an additional source term. Besides, in order to preserve the positivity of the species concentrations, we discretize the flux in the mass conservation equations for species, in accordance with the upwind discretization of the total mass conservation equation in the Euler system. Moreover, as proposed in a previous reference by the authors, [5], the discretizations of the flux and source terms are made so as to ensure that the full scheme is well-balanced. Numerical tests including both academic and real gas network problems are solved, showing the performance of the proposed methodology.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Fluids - Volume 156, 12 October 2017, Pages 113-134
نویسندگان
, , ,