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稀薄气体动理论中介观尺度数值模拟的加速方法
1
作者
杨伟奇
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期70-78,共9页
针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method,DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基...
针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method,DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基于有限体积的压力耦合方程组半隐式方法求解矩方程,充分利用纳维-斯托克斯-傅里叶/R26矩方程在低克努森数下的快速收敛特性,对介观方程进行加速。基于高阶Hermite多项式重构分布函数,完成宏观方程与介观方程之间的数据传输。仿真结果表明:全流场耦合介观/宏观方程的加速方法在滑移流、早期过渡流区域具有显著加速性能,最大降低了95.28%的计算时长;但对中、大克努森数流域,加速性能大幅度下降。
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关键词
稀薄气体
BOLTZMANN方程
离散速度法
r
26
矩方法
加速方法
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职称材料
题名
稀薄气体动理论中介观尺度数值模拟的加速方法
1
作者
杨伟奇
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期70-78,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(12302382,U1730247)
湖南省自然科学基金青年基金资助项目(2022JJ40542)。
文摘
针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method,DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基于有限体积的压力耦合方程组半隐式方法求解矩方程,充分利用纳维-斯托克斯-傅里叶/R26矩方程在低克努森数下的快速收敛特性,对介观方程进行加速。基于高阶Hermite多项式重构分布函数,完成宏观方程与介观方程之间的数据传输。仿真结果表明:全流场耦合介观/宏观方程的加速方法在滑移流、早期过渡流区域具有显著加速性能,最大降低了95.28%的计算时长;但对中、大克努森数流域,加速性能大幅度下降。
关键词
稀薄气体
BOLTZMANN方程
离散速度法
r
26
矩方法
加速方法
Keywords
r
a
r
efied
gas
Boltzmann
equation
disc
r
ete
velocity
method
r
26
moment
method
accele
r
ation
scheme
分类号
O354 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
稀薄气体动理论中介观尺度数值模拟的加速方法
杨伟奇
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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