《可壓縮多相流計算的高精度動理學方法研究》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由陳藝冰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可壓縮多相流計算的高精度動理學方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳藝冰
- 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可壓縮多相流問題的數值模擬是當今計算流體力學研究的熱點和難點之一。由於描述該問題的模型形式複雜，不便分析波系並構造相應的近似Riemann解法器。與傳統的數值離散格式不同，動理學方法從描述微觀粒子運動的Boltzmann方程出發直接構造數值格式，從而無須分析波系和構造近似Riemann解法器。為此，本項目擬採用動理學方法求解可壓縮多相流問題，並以其典型模型之一：Baer-Nunziato模型為研究對象。首先分析該模型非守恆項對微觀粒子分布的影響，進而研究相應的粒子分布函式，建立微觀量和巨觀量的聯繫；隨後基於通量分裂思想，在有限體積方法的框架下對該模型的守恆項和非守恆項按統一方式進行離散，得到相應的動理學格式；最後，與間斷Galerkin有限元方法相結合得到可求解該模型的高精度動理學方法。該方法了結合動理學方法和高精度方法的優點，有望成為求解可壓縮多相流問題的有效工具。
結題摘要
本項目旨在構造求解可壓縮多相流問題的有效算法，在研期間取得如下幾方面的主要進展：首先，基於動理學方法設計了低耗散通量分裂格式，該格式具有簡單、健壯等優點，並且在接觸間斷區能獲得較高的解析度。其次，將動理學方法推廣於求解可壓縮多相流問題，獲得了一種新的動理學格式，該格式按一致方式離散守恆項和非守恆項，從而避免組分間斷處的非物理振盪。其三，將動理學格式和間斷有限元方法相結合，在細緻地處理了非守恆項之後，獲得一種無振盪的高階動理學格式。最後，將動理學方法和移動格線法相結合，控制函式兼顧了流場的不同組分，獲得一種在光滑區和間斷區都能獲得高精度的格式。
