APPLICATION OF NON-LINEAR COMPACT SCHEMES TO COMPLEX TURBULENCE DIRECT NUMERICAL SIMULATIONS SUCH AS MULTI-PHASE FLOW

非线性紧致方案在多相流等复杂湍流直接数值模拟中的应用

基本信息

项目摘要

In this research project, application of non-linear compact schemes to simulations of complex turbulence with discontinuities, such as multi-phase flow turbulence, is studied. Compact schemes have a few advantages of high-resolution and minimum phase-error for turbulence simulations. However, application of symmetric compact schemes without any nonlinear treatment to the flow with physical discontinuities has hardly been successful due to the schemes dispersion error. On the other hand, ENO-type schemes have too large dissipation error to resolve propagating acoustic waves. In this project, three test problems have been investigated; (1) High Mach number blunt body flow receptivity to external acoustic waves, (2) Acoustic wave emission mechanism from supersonic shear layer, (3) Bubble collapse and microjet. Upwind compact schemes have an advantage to resolve the flow fields up to rather high-wavenumber and present a dissipation effect to damp numerical oscillation at only high-wavenumbers Advanced treatments of these schemes, such as convex combination of numerical flux, were proved to be successful to capture both large discontinuities and very small acoustic waves, For bubble distortion and breakdown simulations, a non-linear filter technique was employed.
在本研究项目中,研究了非线性紧凑方案在具有不连续性的复杂湍流(例如多相流湍流)模拟中的应用。紧凑方案在湍流模拟方面具有高分辨率和最小相位误差等优点。然而,由于方案的色散误差,对具有物理不连续性的流动不进行任何非线性处理的对称紧凑方案的应用很难成功。另一方面,ENO 型方案的耗散误差太大,无法解析传播的声波。在这个项目中,研究了三个测试问题; (1)高马赫数钝体流对外部声波的感受性,(2)超音速剪切层的声波发射机制,(3)气泡破裂和微射流。迎风紧凑方案的优点是可以解析高达相当高波数的流场,并仅在高波数处呈现耗散效应以阻尼数值振荡这些方案的先进处理(例如数值通量的凸组合)被证明可以成功捕获大的不连续性和非常小的声波,对于气泡变形和破裂模拟,采用非线性滤波技术 被雇用了。

项目成果

期刊论文数量(32)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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专利数量(0)
竹原洋三: "圧縮性乱流DNSを使ったLESモデルの評価と比較"日本流体力学会 年会2002講演論文集. 396-397 (2002)
Yozo Takehara:“使用可压缩湍流 DNS 的 LES 模型的评估和比较”日本流体力学学会 2002 年年会记录 396-397 (2002)。
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    0
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M.Yahyaoui: "Direct Numerical Simulations of Subsonic Plane Poiseuille Flows Undergoing Transition"JSME International Journal. 44・1. 72-80 (2001)
M. Yahyaoui:“过渡中的亚音速平面泊肃叶流的直接数值模拟”JSME 国际期刊 44・1(2001 年)。
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    0
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H.Maekawa: "Study of Mach Wave Emission Mechanism in a Turbulent Jet at High Convective Mach Numbers Using DNS"Russia-Japan International Workshop on Actual Problems of Computational Mechanics. 招待講演. 32-33 (2002)
H. Maekawa:“使用 DNS 对高对流马赫数湍流射流中的马赫波发射机制进行研究”俄罗斯-日本计算力学实际问题研讨会 32-33 (2002)。
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    0
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前川 博: "対話とシミュレーションムービーでまなぶ流体力学"共立出版. 147 (2002)
Hiroshi Maekawa:“通过对话和模拟电影学习流体力学”Kyoritsu Shuppan 147 (2002)。
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渡邊大輔: "DNSによる超音速自由せん断流における音波放出機構の研究"航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム講演論文集. NAL special Publication SP. 72-77 (2002)
Daisuke Watanabe:“使用 DNS 进行超音速自由剪切流中的声发射机制研究”航空航天数值模拟技术研讨会论文集 NAL 特别出版物 SP。
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  • 项目类别:
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