کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7155959 1462640 2018 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Decoupling schemes for predicting compressible fluid flows
ترجمه فارسی عنوان
طرح های جدا سازی برای پیش بینی جریان سیال فشرده
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
در این مقاله دو طرح ضمنی برای معادلات ایلر فشرده سازی را در نظر گرفته ایم که شامل معادله پیشنهادی اسکالر برای تراکم، یک معادله پیشنهادی بردار برای سرعت و معادله باروتروپیک حالت است. تقسیم فضایی با استفاده از عناصر محدودی مرتبه اول و معادلات در زمان با استفاده از طرح اویلر عقب، یکپارچه شده است، با این حال، غیر خطی در دو روش مختلف انجام می شود. ساده ترین راه این است که سیستم غیرخطی را با روش نیوتن حل کنیم. ما نشان می دهیم که طرح گسسته به طور کامل غیر خطی، توده و حرکت را حفظ می کند. علاوه بر این، ما یک روش تقسیم دو سطحی را با توجه به فرآیندهای فیزیکی استخدام می کنیم و بنابراین ما معادلات حفاظت از توده و حرکت را جدا می کنیم. طرح نتیجه می تواند به صورت تکراری در هر سطح زمانی برای تقریب به راه حل طرح کاملا غیر خطی استفاده شود. قابلیت طرح های پیشنهادی با نتایج عددی برای یک مسئله مدل دو بعدی با یک اختلال تراکم اولیه نشان داده شده است. نتایج به وضوح نشان می دهد که دو تکرار در هر سطح زمانی کافی است برای تولید نتایج غیر واگرا، بدون استفاده از هر محدود کننده و یا شوک گرفتن.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
پیش نمایش مقاله
طرح های جدا سازی برای پیش بینی جریان سیال فشرده
چکیده انگلیسی
In this paper we consider two implicit schemes for the compressible Euler equations, consisting of a scalar advection equation for the density, a vectorial advection equation for the velocity and a barotropic equation of state. The spatial discretization utilizes first order finite elements and the equations are integrated in time by means of the backward Euler scheme, however, the nonlinearity is handled in two different ways. The most straightforward possibility is to solve the nonlinear system by the Newton's method. We show that the resulting discrete fully-nonlinear scheme conserves mass and momentum. Further, we employ a two-level splitting scheme with respect to the physical processes and thus we decouple the mass and momentum conservation equations. The resulting scheme can be applied iteratively at each time level to approximate the solution of the fully nonlinear scheme. The capability of the proposed schemes are illustrated by numerical results for a two-dimensional model problem with an initial density perturbation. The results clearly demonstrate that two iterations at each time level are sufficient to produce non-oscillatory results, without employing any limiters or shock capturing.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Fluids - Volume 171, 30 July 2018, Pages 94-102
نویسندگان
,