文摘
这项工作处理的新方法实现高分辨率(人力资源)计划用来用平流输送流体的体积的体积分数(受到)方法,在数值稳定性和收敛性依赖于数值平流方案和实现方法。该方法是基于归一化权重因子(NWF)方法,线性归一化插值剖面和重写面值直接使用捐献者,受体,逆风节点。但是,与NWF,完全隐式和结果在五对角线性系统中,新修改的归一化权重因子(MNWF)方法只有形式的隐式与供体和受体的贡献节点,而逆风节点明确形式的贡献源项的一部分。因此,该方法的结果在一个三对角线性系统。延迟校正的新方法的比较(直流),顺风权重因子(DWF)和RNWF方法表明,MNWF需要迭代比直流和RNWF少约5% -25%,和-85%不到DWF 10%左右。因此,一个类似的结果的精确度可以o btained减少计算时间。
缩写
- u:
-
速度矢量(m·s−1)
- p:
-
压力场(Pa)
- 一个:
-
体积分数
- P:
-
密度(公斤·m−3)
- 米:
-
动态粘度(公斤·m−1·年代−1)
- V:
-
体积的控制体积(m3)
- 年代:
-
控制表面体积(m2)
- T:
-
时间(年代)
- Cx:
-
对流通量(m3·年代−1)
- 一个P,一个F,一个E,一个EE,一个W,一个WW:
-
代数方程的系数(m3·年代−1)
- bP:
-
代数方程的源项(m3·年代−1)
- F P, E,EE WWW:
-
中心和邻居控制卷
- D, U:
-
供体、受体和逆风控制卷
- ᾶ:
-
规范化的体积分数
- λ:
-
混合函数
- θf:
-
流方向和网格线之间的角度在脸上f
- 有限公司:
-
当地报纸数量
- 丑小鸭:
-
逆风方案
- 弟弟:
-
顺风方案
- DC:
-
延迟校正法
- DWF:
-
顺风权重因子法
- NWF:
-
归一化权重因子法
- RNWF:
-
综述了归一化权重因子的方法
- MNWF:
-
修改后的归一化权重因子的方法
- (ℓ,m),l:
-
NWF配方因素
- n+ 1,n,n−1:
-
上标表示,当前,最后一个时间步
- f:
-
下标表示变量近似的控制体积
- ζ:
-
收敛性判据
引用
Chourushi, t . 2018。计算廉价和修订后的归一化权重因子隔离的解决的方法。Int J第一版数学,95:1622 - 1653。
达尔维什,m . S。,Moukalled F。1996. The normalized weighting factor method: A novel technique for accelerating the convergence of high-resolution convective schemes.仍然热Tr B:基金30:217 - 237。
达尔维什,M。,Moukalled F。2006. Convective schemes for capturing interfaces of free-surface flows on unstructured grids.仍然热Tr B:基金49:到。
Ferziger, j . H。Perić,M。2012.计算流体动力学的方法,第3版。beplay登入斯普林格出版社柏林海德堡。
盖斯凯尔,p . H。,lau, A. K. C. 1988. Curvature-compensated convective transport: SMART, a new boundedness-preserving transport algorithm.冰毒Fl号Int J的牌子8:617 - 641。
赫特,c W。,Nichols, B. D. 1981. Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries.J第一版phy39:201 - 225。
豪格,p W。顾,x J。,Emerson, D. R. 2006. An implicit algorithm for capturing sharp fluid interfaces in the volume of fluid advection method. In: Proceedings of the European Conference on Computational Fluid Dynamics.
Hysing, S。,塔瑞克,S。,Kuzmin, D., Parolini, N., Burman, E., Ganesan, S., Tobiska, L. 2009. Quantitative benchmark computations of two-dimensional bubble dynamics.冰毒Fl号Int J的牌子60:1259 - 1288。
Koshizuka, s . 1995。一个粒子分裂与流体不可压缩粘性流的方法。第一版流体动力学J4 (29)。
伦纳德,b . p . 1991。最终的保守的差分格式应用于非定常一维平流。第一版方法:米88:17 - 74。
伦纳德,b P。,米okhtari, S. 1990. Beyond first-order upwinding: The ultra-sharp alternative for non-oscillatory steady-state simulation of convection.冰毒Eng号Int J的牌子30:729 - 766。
马利克,M。,Fan, E. S. C., Bussmann, M. 2007. Adaptive VOF with curvature-based refinement.冰毒Fl号Int J的牌子55岁:693 - 712。
迈耶,J。,Renzsch, H., Graf, K., Slawing, T. 2016. Advanced CDF-simulations of free-surface flows around modern sailing yachts using a newly developed OpenFOAM solver. In: Proceedings of the 22nd Chesapeake Sailing Yacht Symposium.
Moukalled F。Mangani, L。,达尔维什,M。2016.计算流体动力学的有限体积法。beplay登入施普林格瑞士国际出版。
Muzaferija, S。Perić,M。,年代ames, P. C., Shellin, T. 1998. A two-fluid Navier-Stokes solver to simulate water entry. In: Proceedings of the 22nd Symposium on Naval Hydrodynamics, 638–651.
帕特尔,j·K。,Natarajan, G. 2015. A generic framework for design of interface capturing schemes for multi-fluid flows.第一版的液体,106:108 - 118。
鲁宾,s G。,Khosla, P. K. 1977. Polynomial interpolation methods for viscous flow calculations.J第一版phy24:217 - 244。
Rudman m . 1997。Volume-tracking界面流计算的方法。冰毒Fl号Int J的牌子24:671 - 691。
萨奥尔,j . 2000。Instationar kavitierende Stromungen:静脉新上一次,前面捕获(受到)和Blasendynamik basierend再见。卡尔斯鲁厄大学。
Tryggvason G。,年代cardovelli, R., Zaleski, S. 2001.气液多相流动的直接数值模拟。剑桥大学出版社。
徐,Y Y。林,S。,Cheng, T., Wu, T. C. 2009. Flux-blending schemes for interface capture in two-fluid flows.Int J Tran热质量52:5547 - 5556。
塔瑞克,S。,米ierka, O., Bäumler, K. 2019. Numerical benchmarking for 3D multiphase flow: New results for a rising bubble. In:数值数学ENUMATH 2017和先进的应用程序。课堂讲稿在计算科学与工程,126卷。拉杜,F。,Kumar, K., Berre, I., Nordbotten, J., Pop, I. Eds. Springer Cham, 593–601.
Ubbink, o . 1997。数值预测的两种流体系统接口。帝国理工学院的科学、技术和医学,伦敦,英国。
Ubbink, O。,Issa, R. I. 1999. A method for capturing sharp fluid interfaces on arbitrary meshes.J第一版phy153:26-50。
瓦克,J。科伦,B。,Raven, H. C., van der Ploeg, A., Starke, A. R., Deng, G. B., Queutey, P., Visonneau, M., Hino, T., Ohashi, K. 2011. Free-surface viscous flow solution methods for ship hydrodynamics.拱第一版方法E,18:1-41。
Wacławczyk, T。,Caner Gemici, Ö., Schäfer, M. 2007. Novel highresolution scheme for interface capturing in multi-phase flow. In: Proceedings of the 6th International Conference on Multiphase Flow, S1-Fri-A64.
Zalesak, s . t . 1979。完全多维flux-corrected运输液体的算法。J第一版phy31日:335 - 362。
张,D。,Jiang, C., Liang, D., Chen, Z., Yang, Y., Shi, Y. 2014. A refined volume-of-fluid algorithm for capturing sharp fluid interfaces on arbitrary meshes.J第一版phy,274:709 - 736。
确认
这项工作是支持的“卓越计划”的德国联邦政府和州政府在达姆施塔特科技大学计算机工程学院毕业。
资金
开放获取Projekt提供的资金交易。
作者信息
从属关系
相应的作者
权利和权限
开放获取本文是基于知识共享署名4.0国际许可,允许使用、共享、适应、分布和繁殖在任何媒介或格式,只要你给予适当的信贷原始作者(年代)和来源,提供一个链接到创作共用许可证,并指出如果变化。
本文中的图片或其他第三方材料都包含在本文的创作共用许可证,除非另有说明在一个信用额度的材料。如果材料不包括在本文的创作共用许可证和用途是不允许按法定规定或超过允许的使用,您将需要获得直接从版权所有者的许可。
查看本许可证的副本,访问http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/。
关于这篇文章
引用这篇文章
Marino-Salguero, J。,年代chäfer, M. A Modified Normalized Weighting Factor method for improving the efficiency of the blended high-resolution advection schemes in the context of multiphase flows.Exp。第一版。Multiph。流3,208 - 225 (2021)。https://doi.org/10.1007/s42757 - 020 - 0074 - 2
收到了:
修改后的:
接受:
发表:
发行日期:
关键字
- 体积的液体(受到)
- 平流
- 离散化方法
- 两相流
- 效率