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J-GLOBAL ID：200902212511787334   整理番号：09A0115827

多相混合での界面を隔てる圧縮性流と空洞流と衝撃に対する簡単で効率的な緩和法

Simple and efficient relaxation methods for interfaces separating compressible fluids, cavitating flows and shocks in multiphase mixtures

著者 (4件)： RICHARD SAUREL (Polytech’Marseille, Aix-Marseille Univ. and SMASH Project UMR CNRS 6595 - IUSTI-INRIA, 5 rue E. Fermi, 13453 ...) ,  RICHARD SAUREL (Univ. Inst. of France and SMASH Project UMR CNRS 6595 - IUSTI-INRIA, 5 rue E. Fermi, 13453 Marseille Cedex 13, FRA) ,  PETITPAS Fabien (Polytech’Marseille, Aix-Marseille Univ. and SMASH Project UMR CNRS 6595 - IUSTI-INRIA, 5 rue E. Fermi, 13453 ...) ,  BERRY Ray A. (Multiphysics Methods Group, Advanced Nuclear Energy Systems Dep., Idaho National Lab., P.O. Box 1625, Idaho Falls ...)
資料名： Journal of Computational Physics  (Journal of Computational Physics)
巻： 228  号： 5  ページ： 1678-1712  発行年： 2009年03月20日 
JST資料番号： B0860A  ISSN： 0021-9991  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Kapila等の5方程式二相流[Phys.Fluids Vol.13(10)(2001),pp.3002-3024]の数値近似を調べた。この模型は界面を隔てる圧縮性流や圧縮性混合内の波動伝播[Murrone等,同誌 Vol.202(2)(2005),pp.664-698;Abgrall-Perrier,J.Multiscale and Modeling and Simulation Vol.(5)(2006),pp.84-115;Pepitpas等,同誌 Vol. Vol.225(2)(2007),pp.2214-2248]の数値解像に対して優れた能力を持つことが示された。しかしその数値近似は深刻な諸困難を引き起こす。中でも音速の非単調挙動は界面を横切る波の透過に不正確さをもたらす。更に音波を横切る体積率の変動はRiemann問題の解に対して,特に近似ソルバの導出に対して困難をもたらす。衝撃や強膨張波の存在下での体積率の正値性はもう一つの問題点であり,ロバスト性がなくなる。これら困難を克服するために圧力平衡仮定を緩め,圧力非平衡模型を開発した。これより単一速度の,緩和項を含む2個のエネルギー方程式を持つ非保存型双曲模型が出る。これは界面の両側で状態方程式とエネルギー保存を満たし,それらを横切る衝撃の正しい透過を保証する。この定式化は数値解像をかなり単純化する。他の流れ模型に対して以前に開発した戦略[Saurel-Abgrall,同誌 Vol.150(1999),pp.425-467]に従い,双曲部分をまず,非構造メッシュに適用できる簡単で高速でロバストなアルゴリズムを用いて緩和項なしで解いた。第二に固い緩和項を正値性とロバスト性を保証するNewton法で解いた。このアルゴリズムと模型を,Euler方程式の厳密解,極端な流れ条件下の5方程式模型の界面計算や界面の動的出現を含む空洞流の解と比較した。多相混合中を伝播する衝撃波の正しい動力学を扱うために,Petitpas等の人工的熱交換法[同上]をこの定式化に適合させた。Copyright 2009 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *二相流 ,  圧縮性流 ,  *数値解法 ,  *緩和法 ,  界面 ,  波動伝搬 ,  音波 ,  音速 ,  エネルギー保存則 ,  衝撃波 ,  乱流 ,  チャネル流 ,  体積率 ,  膨張波 ,  状態方程式 ,  双曲型偏微分方程式
準シソーラス用語： Riemann問題 ,  輸送方程式

分類 (2件)： 不均質流  (BC02060J) ,  数値計算  (JE02000J)

タイトルに関連する用語 (6件)： 多相 ,  界面 ,  圧縮性流 ,  空洞 ,  衝撃 ,  緩和法