【摘 要】
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格子Boltzmann通量求解器(LBFS)基于格子Boltzmann方程的局部解来计算单元界面通量,而实际求解的控制方程仍然为宏观的Euler方程.一方面,相较于格子Boltzmann方法,LBFS保持了求解宏观方程时计算量和存储量小的优势.另一方面,由于LBFS通过物理方程的局部解来计算通量,而不是利用数值离散来近似,因而更容易保证格式的稳定性.鉴于此,本文将LBFS进一步扩展应用于可压缩多组
【机 构】
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南京航空航天大学航空宇航学院空气动力学系,南京210016
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格子Boltzmann通量求解器(LBFS)基于格子Boltzmann方程的局部解来计算单元界面通量,而实际求解的控制方程仍然为宏观的Euler方程.一方面,相较于格子Boltzmann方法,LBFS保持了求解宏观方程时计算量和存储量小的优势.另一方面,由于LBFS通过物理方程的局部解来计算通量,而不是利用数值离散来近似,因而更容易保证格式的稳定性.鉴于此,本文将LBFS进一步扩展应用于可压缩多组分流动问题的求解.相较于传统Euler方程,多组分流动问题中增加了相界面方程,该方程通常用于描述材料参数的分布.将相界面方程变换为守恒形式,结合流动-碰撞过程计算局部解的思想,可以方便求得相界面方程的通量,从而形成相应的LBFS.同时,为了便于求解气液两相问题,本文采用了含有两个材料参数的Stiffened状态方程,而非传统的理想气体状态方程.最后,本文通过两相气液Riemann问题,激波-相界面干扰问题和水下气泡爆炸问题验证了当前LBFS的有效性.
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