ハイブリッド擬スペクトル/有限差分数値スキームでシミュレートした慣性駆動および弾性慣性粘弾性乱流チャネル流【JST・京大機械翻訳】

Zhu Lu; Xi Li

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202201856599604 整理番号：22P0184455

ハイブリッド擬スペクトル/有限差分数値スキームでシミュレートした慣性駆動および弾性慣性粘弾性乱流チャネル流【JST・京大機械翻訳】

Inertia-driven and elastoinertial viscoelastic turbulent channel flow simulated with a hybrid pseudo-spectral/finite-difference numerical scheme

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発行年： 2020年08月24日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年10月19日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

粘弾性構成方程式の双曲線特性のため,粘弾性流の数値シミュレーションは挑戦的である。それらの優れた精度と効率にもかかわらず,擬似スペクトル法は,系の物理特性を変化させる双曲線問題における数値安定性のための人工拡散(AD)の導入を必要とする。本研究は,全擬似スペクトル数値フレームワークへの高分子応力対流項に対して,双曲線問題におけるその安定性に対して知られている,風上全変動減少(TVD)有限差分法を統合するハイブリッド数値手順を提示した。大域または局所ADの必要なしに,O(100)を超えたWeissenberg数について数値的に安定な解を得た。既存の擬似スペクトルコードとのサイドバイサイド比較は,ADの影響を明らかにし,それは流れ領域間で劇的に異なることを示した。擬似スペクトル法の安定化に必要ないかなるレベルにおいても,ADの場合,弾性慣性乱流(EIT)は物理的に抑制されない。これは,自己持続サイクルにおける鋭い応力衝撃の重要性に起因する。それにもかかわらず,乱流発生の古典的慣性機構によって支配された領域では,抗力低減乱流の統計,動力学,および構造を予測するために安全に使用できるADの許容範囲がある。特にEIT状態を捕捉するために,新しいハイブリッド法の詳細な数値分解能解析も提示した。【JST・京大機械翻訳】

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流体動力学一般

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