Van der Waals状态方程可压缩多流体流动的PPM目的

计算物理 ›› 2007, Vol. 24 ›› Issue (3): 287-294.

Van der Waals状态方程可压缩多流体流动的PPM目的

郑建国, 马东军, 孙德军, 尹协远

中国科学技术大学工程科学学院, 安徽合肥 230027

收稿日期:2005-03-08 修回日期:2006-09-13 出版日期:2007-05-25 发布日期:2007-05-25
作者简介:郑建国(1978-),男,陕西,硕士生,扶事计算流体力学方面的研究.
基金资助:
国家自然科学基金NSAF联合基金(10376035);中国博士后科学基金(2004036160)资助项目

Piecewise Parabolic Method for Compressible Multi-fluid Flows with van der Waals Equation of State

ZHENG Jianguo, MA Dongjun, SUN Dejun, YIN Xieyuan

School of Engineering Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China

Received:2005-03-08 Revised:2006-09-13 Online:2007-05-25 Published:2007-05-25

摘要/Abstract

摘要： 基于流体体积分数的混合型多流体数值模型,将Piecewise Parabolic Method(PPM)目的应用于可压缩多流体流动的数值模拟,采用双波近似求解多流体van der Waals状态方程的Riemann问题.模拟高密度比且含有激波的可压缩多流体流动,典型的纯界面平移问题模拟结果表明,在接触间断的界面附近,压力和速度没有任何的振荡且界面数值耗散都被控制在2-3个网格之内;一维和二维算例表明,该数值目的可以有效地处理接触间断、激波和多维滑移线等物理问题,并能够比其它多流体数值目的更精细地模拟多流体交界面.

关键词: 混合型多流体模型, vanderWaals状态方程, 高阶Godunov格式, Riemann问题

Abstract: In a compressible fluid-mixture model based on volume fraction, a high-order piecewise parabolic method(PPM) is employed to solve multi-fluid flows characterized by the van der Waals equation of state.A double shock approximation is used in the Riemann solver.Simulation on a pure interface problem indicates that the pressure and velocity profiles do not show any spurious oscillation at the contact discontinuity and the numerical diffusion is limited within two or three cell grids.It shows that the method deals with such physical problems as contact discontinuity,shock, multi-dimensional slip line efficiently.

Key words: fluid-mixture model, van der Waals equation of state, high-order Godunov scheme, Riemann solver

中图分类号:

O381
O354

郑建国, 马东军, 孙德军, 尹协远. Van der Waals状态方程可压缩多流体流动的PPM目的[J]. 计算物理, 2007, 24(3): 287-294.

ZHENG Jianguo, MA Dongjun, SUN Dejun, YIN Xieyuan. Piecewise Parabolic Method for Compressible Multi-fluid Flows with van der Waals Equation of State[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2007, 24(3): 287-294.

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