多介质流模拟的Runge-Kutta控制体积间断有限元方法

计算物理 ›› 2014, Vol. 31 ›› Issue (3): 271-284.

多介质流模拟的Runge-Kutta控制体积间断有限元方法

赵国忠¹, 蔚喜军², 李珍珍³

1. 包头师范学院数学科学学院, 包头 014030;
2. 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室, 北京 100088;
3. 中国科学技术大学数学系, 合肥 230052

收稿日期:2013-06-13 修回日期:2013-10-20 出版日期:2014-05-25 发布日期:2014-05-25
作者简介:赵国忠(1977-),male,PhD,viceprofessor,researchincomputationalfluiddynamics,E-mail:zhaoguozhongbttc@sina.com
基金资助:
Supported by National Natural Science Foundation of China(11261035 and 11171038);Science Research Foundation ofInstitute of Higher Education of Inner Mongolia Autonomous Region,China(NJZZ12198);Nature Science Foundation of InnerMongolia Autonomous Region,China(2012MS0102);Science and Technology Development Foundation of CAEP(2013A0202011)

Runge-Kutta Control Volume Discontinuous Finite Element Method for Multi-medium Fluid Simulations

ZHAO Guozhong¹, YU Xijun², LI Zhenzhen³

1. Faculty of Mathematics, Baotou Teachers'College, Baotou 014030, China;
2. Laboratory of Computational Physics, Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100088, China;
3. Department of Mathematics, University of Science and Technology of China, Hefei 230052, China

Received:2013-06-13 Revised:2013-10-20 Online:2014-05-25 Published:2014-05-25
Supported by:
Supported by National Natural Science Foundation of China (11261035 and 11171038);Science Research Foundation ofInstitute of Higher Education of Inner Mongolia Autonomous Region,China (NJZZ12198);Nature Science Foundation of InnerMongolia Autonomous Region,China (2012MS0102);Science and Technology Development Foundation of CAEP (2013A0202011)

摘要/Abstract

摘要： 构造可用于多介质流数值模拟的Runge-Kutta控制体积(RKCV)间断有限元方法.对于多介质流模拟,使用线性和非线性的Riemann问题解法器计算界面处的数值流通量.该方法是一种高精度的数值方法且可以保证流体的局部守恒.数值结果表明,即使是利用线性Riemann问题解法器的计算格式也可获得较好的数值结果.与Runge-kutta间断Galerkin方法的比较展示了本文构造算法的优势.

关键词: 可压缩Euler方程组, RKCV间断有限元方法, 多介质流

Abstract: Runge-Kutta control volume (RKCV) discontinuous finite element method for multi-medium fluid simulations is constructed. Linear and nonlinear Riemann solvers are used for numerical flux at fluid interfaces. The method preserves local conservation and high-resolution. Numerical results show that even with a linear Riemann solver the schemes works well. Comparisons with Runge-Kutta discontinuous Galerkin method show advantages of RKCV method.

Key words: compressible Euler equations, RKCV discontinuous finite element method, multi-medium fluid

中图分类号:

O241.82

赵国忠, 蔚喜军, 李珍珍. 多介质流模拟的Runge-Kutta控制体积间断有限元方法[J]. 计算物理, 2014, 31(3): 271-284.

ZHAO Guozhong, YU Xijun, LI Zhenzhen. Runge-Kutta Control Volume Discontinuous Finite Element Method for Multi-medium Fluid Simulations[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2014, 31(3): 271-284.

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