AUSM (Advection Upstream Splitting Method)為一類格式,也指後來在此基礎上發展的AUSM+和AUSMDV格式等這一類方法;即計算流體力學中著名的AUSM格式。最早在1993年由劉明生和Steffen(Meng-Sing Liou和Christopher J. Steffen,Jr)提出。
基本介紹
- 中文名:ausm
- 外文名:Advection Upstream Splitting Method
- 類似:格式
- 時間:1993年
概述,研究背景,
概述
AUSM格式的具體構造思想,大家也可以參閱劉明生和Steffen的著作《A New Flux Splitting Scheme》。
研究背景
現在,先進CFD計算格式的構造目標是:間斷解析度和粘性解析度好,計算效率高,可靠性高,適用範圍寬,易於推廣至真實氣體、平衡流及非平衡流等流動。沿著這一方向,1993年M-S Liou構造了AUSM(Advection Upstream Splitting Method,迎風型矢通量分裂格式),並進一步在1995年發展為AUSM+格式。
AUSM+格式在理論上將流動對流特徵中的線性場(與特徵速度有關)和非線性場(與特徵速度u土c有關)相區別,並且將壓力項與對流通量分別分裂。
從格式構造來講,AUSM+格式是vanLeer格式的一種發展改進,但從其耗散項來分析,這是一種FVS與FDS的複合格式。
AUSM+格式兼有Roe格式的間斷高解析度和vanLeer格式的計算效率,而且克服了二者的缺點。它不存在粉刺現象,無需熵修正;因其標量的耗散形式,計算量小於Roe格式,與vanLeer格式相近,也因此易於推廣至其他雙曲型系統(如平衡流,非平衡流),計算量僅隨之線性增加。
AUSM+格式還具有標量(如密度)的正值保持性,因壓力是單獨處理,從而很容易推廣套用到真實氣體,其高效可靠的性能正在套用中得到檢驗。
Wada和Liou後來對AUSM格式進行修正,提出了AUSMDV格式,它是FDS格式和FVS格式的複合,通過修改馬赫數分裂函式和壓力項分裂函式,以及界面統一聲速,使格式耗散低,具有更好的捕捉靜態接觸間斷和靜態激波的能力,而且計算效率更高。
在AUSMDV格式的界面質量通量中引人了額外的壓力耗散,它可以改善在捕獲非格線匹配激波時的單調性,但在一定條件下,會產生諸如鈍體流動的“粉刺”不穩定性;而在AUSM+格式的界面質量通量中,並不包含這樣的壓力耗散,因此對這類穩定性並不敏感。