计算力学学报
計算力學學報
계산역학학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS
2006年
2期
235-241
,共7页
稀薄流%Boltzmann方程%离散坐标法%数值积分%有限差分
稀薄流%Boltzmann方程%離散坐標法%數值積分%有限差分
희박류%Boltzmann방정%리산좌표법%수치적분%유한차분
从一般非线性Boltzmann方程出发, 发展并实现了一套适于大范围Knudsen数稀薄流问题数值模拟的统一算法.采用BGK模型和Shakov模型近似碰撞项, 进而引入两个二速度无量纲简化分布函数, 通过关于分子速度第三分量取矩积分, 将三速度单一模型方程变换为二速度微分方程组.基于Gauss-Hermite积分公式和正交多项式Gauss积分公式, 借助离散速度坐标法消除简化模型方程对分子速度空间的连续依赖性, 从相空间到物理空间得到一组带源项双曲守恒离散方程, 并给出其显式和隐式二阶迎风TVD有限差分解.以二维圆柱Ar气体超声速绕流算例, 验证了数值算法的有效性, 比较分析了漫反射和镜面反射两种气体分子壁面反射模型的计算结果.
從一般非線性Boltzmann方程齣髮, 髮展併實現瞭一套適于大範圍Knudsen數稀薄流問題數值模擬的統一算法.採用BGK模型和Shakov模型近似踫撞項, 進而引入兩箇二速度無量綱簡化分佈函數, 通過關于分子速度第三分量取矩積分, 將三速度單一模型方程變換為二速度微分方程組.基于Gauss-Hermite積分公式和正交多項式Gauss積分公式, 藉助離散速度坐標法消除簡化模型方程對分子速度空間的連續依賴性, 從相空間到物理空間得到一組帶源項雙麯守恆離散方程, 併給齣其顯式和隱式二階迎風TVD有限差分解.以二維圓柱Ar氣體超聲速繞流算例, 驗證瞭數值算法的有效性, 比較分析瞭漫反射和鏡麵反射兩種氣體分子壁麵反射模型的計算結果.
종일반비선성Boltzmann방정출발, 발전병실현료일투괄우대범위Knudsen수희박류문제수치모의적통일산법.채용BGK모형화Shakov모형근사팽당항, 진이인입량개이속도무량강간화분포함수, 통과관우분자속도제삼분량취구적분, 장삼속도단일모형방정변환위이속도미분방정조.기우Gauss-Hermite적분공식화정교다항식Gauss적분공식, 차조리산속도좌표법소제간화모형방정대분자속도공간적련속의뢰성, 종상공간도물리공간득도일조대원항쌍곡수항리산방정, 병급출기현식화은식이계영풍TVD유한차분해.이이유원주Ar기체초성속요류산례, 험증료수치산법적유효성, 비교분석료만반사화경면반사량충기체분자벽면반사모형적계산결과.
