摘要:高精度多組分分段拋物線法(Piecewise Parabolic Method,PPM)在對(duì)可壓縮多相流問題進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí),在不同組分交界面上存在界面擴(kuò)散。為此,通過引入包含界面壓縮和密度修正的人工界面壓縮方法,抑制界面擴(kuò)散現(xiàn)象。采用一個(gè)界面函數(shù)表示運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)界面,在多組分質(zhì)量守恒方程和輸運(yùn)方程中添加考慮人工壓縮和人工黏性的壓縮源項(xiàng),并在偽時(shí)間內(nèi)采用二階中心差分法和兩步Runge-Kutta方法進(jìn)行離散求解,采用Strang型分裂格式實(shí)現(xiàn)了整體算法的時(shí)間二階精度。一維與二維數(shù)值模擬試驗(yàn)表明,結(jié)合人工界面壓縮之后的PPM能有效抑制界面上數(shù)值擴(kuò)散問題,在長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)值模擬中,人工界面壓縮能夠?qū)U(kuò)散界面厚度維持在一定網(wǎng)格之內(nèi)且保持界面形狀不改變,尤其對(duì)于涉及稀疏波的問題,如激波引起的水中氣泡坍塌,界面壓縮效果更為顯著。
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