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J-GLOBAL ID：201802211055857922   整理番号：18A0479666

2次適応デカルト座標カットセル法を用いた圧縮性反応流と相互作用する移動境界のシミュレーション【Powered by NICT】

Simulation of moving boundaries interacting with compressible reacting flows using a second-order adaptive Cartesian cut-cell method

著者 (2件)： Muralidharan Balaji (School of Aerospace Engineering, Georgia Institute of Technology, 270 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, United States) ,  Menon Suresh (School of Aerospace Engineering, Georgia Institute of Technology, 270 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, United States)
資料名： Journal of Computational Physics  (Journal of Computational Physics)
巻： 357  ページ： 230-262  発行年： 2018年 
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： 静的に埋め込まれた境界上の圧縮性粘性流のシミュレーションのための著者らが過去に開発された,高次適応デカルト座標カットセル法は,移動界面上の流れシミュレーションのための拡張した。浸漬境界法を用いた移動境界問題のシミュレーションに関係する主要な困難は,固体から流体への,及びその逆の数値格子セルの転移中の質量,運動量およびエネルギーの保存の損失である。固体境界近傍の気相反応は,支配方程式,移動境界処理した適切にではないにしても,数値予測の不正確さをもたらすに巨大なソースタームを生成することができる。著者らの以前の研究で提案した小細胞クラスタリングアルゴリズムは,移動境界厳密な保存を強制することを取り扱うために拡張した。さらに,細胞クラスタリングアルゴリズムは,移動表面近傍解の滑らかさを維持する。境界はサブ時間ステップ中に変化する可能性がある二次Runge-Kuttaスキームを用いた。この方式は,身体運動は流体力学的力によって駆動されるとき,計算の時間精度を改善した。移動ピストンの簡単な一次元反応および非反応研究は最初に提案した手法の精度を実証するために行った。結果は,粘性圧縮性流中の亜音速および超音速で通過する流れ移動円筒で報告し,理論と以前に利用可能な実験データと比較した。剛体運動と流体力学的力の変形境界と相互作用を扱うスキームの能力は,種々のテストケースを用いて実証した。最後に,この方法を適用して円筒と球上のデトネーション開始と安定化機構を調べることである,爆ごう性混合物中に発射した。水素-酸素-アルゴン混合物に打ち上げられ超高速球上のデトネーション安定化機構に及ぼす充填圧力の影響を研究し,結果と実験データとの定性的比較を行った。結果は,現在の方法である実験で観察された燃焼の異なる領域を正確に再現できることを示した。種々の例を通して,提案手法では,移動/変形境界を持つ圧縮性粘性反応流問題のシミュレーションのためのロバストで正確であることを実証した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 音速 ,  一次元 ,  界面 ,  デトネーション ,  ロバスト性 ,  *圧縮性 ,  円筒 ,  *相互作用 ,  *直角座標 ,  流体力学 ,  粘性 ,  粘性流 ,  圧縮性流
準シソーラス用語： 支配方程式 ,  *移動境界 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 浸漬境界法 ,  カット・セル ,  2次精度 ,  流反応 ,  移動境界 ,  厳密な保存

分類 (1件)： 数値計算  (JE02000J)

タイトルに関連する用語 (8件)： 適応 ,  デカルト座標 ,  セル ,  圧縮性 ,  反応流 ,  相互作用 ,  移動境界 ,  シミュレーション