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应用多介质PPM方法计算斜激波与物质交界面的相互作用

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计算物理 2004年第6期21卷 531-537页

作者：王晨星唐维军程军波中国工程物理研究院北京研究生部北京2101信箱北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京8009信箱北京100088

　利用多介质PPM方法研究斜激波与物质交界面的相互作用.采用与体积分数耦合的Euler方程组作为计算模型,用双波近似来求解一般刚性气体状态方程Riemann问题.通过体积分数的计算来获得界面的位置,在整个流场采用统一的高阶PPM格式进行计... 详细信息

　利用多介质PPM方法研究斜激波与物质交界面的相互作用.采用与体积分数耦合的Euler方程组作为计算模型,用双波近似来求解一般刚性气体状态方程Riemann问题.通过体积分数的计算来获得界面的位置,在整个流场采用统一的高阶PPM格式进行计算.文中对斜激波与不同物质界面相互作用进行了数值模拟,并给出了交界面上由于斜压效应产生的涡列的演化过程,特别是强斜激波与不同物质界面的相互作用的情况.

关键词：激波多介质交界面 Riemann问题近似相互作用高阶物质气体状态方程一般

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流体中普适的黎曼解法器求解方法

北京理工大学学报 2017年第11期37卷 1101-1107页

作者：贾月玲程军波贾晓伟北京应用物理与计算数学研究所北京100094

研究了一种普适流体力学的准确黎曼解法器求解方法,该方法可以应用于纯流体、两相流以及弹塑性流体.利用特征理论分析流体力学的连续偏微分方程组系统的双曲性,由特征值得到黎曼解法器的完整波系结构,从右特征向量建立满足完整波系的间... 详细信息

研究了一种普适流体力学的准确黎曼解法器求解方法,该方法可以应用于纯流体、两相流以及弹塑性流体.利用特征理论分析流体力学的连续偏微分方程组系统的双曲性,由特征值得到黎曼解法器的完整波系结构,从右特征向量建立满足完整波系的间断关系式来封闭求解得到黎曼解法器.该解法器具有完整波系结构,且包含原连续系统数学性质,能准确得到跨过不同波的物理量.在应用到拉氏方法或ALE方法中计算多介质问题时,由迎风性确定线性退化波两侧的物理量精度高,数值耗散性小,可以提高格式的精度.文中分别给出两相流和弹塑性流的数值算例,结果均显示了解法器的优点和特性.

关键词：普适求解方法黎曼解法器两相流弹塑性流

一维守恒的Lagrangian ADER格式

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计算物理 2013年第4期30卷 501-508页

作者：程军波 Eleuterio F.Toro 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 Laboratory of Applied Mathematics Trento University Trento Italy

基于欧拉框架下ADER格式,构造一维守恒只有一个时间步的、高精度中心型拉格朗日ADER(LADER)格式.构造r阶LADER格式包括:从欧拉方程出发推导拉格朗日框架下积分形式的方程、采用WENO方法高精度重构节点处守恒量和从1阶到r-1阶的空间导数... 详细信息

基于欧拉框架下ADER格式,构造一维守恒只有一个时间步的、高精度中心型拉格朗日ADER(LADER)格式.构造r阶LADER格式包括:从欧拉方程出发推导拉格朗日框架下积分形式的方程、采用WENO方法高精度重构节点处守恒量和从1阶到r-1阶的空间导数、求拉氏框架下这些变量的Godunov值,并计算1阶到r-1阶的时间全导数,最后高精度离散积分形式的流通量函数.对光滑流场的模拟表明,LADER格式达到设计的精度;对含强间断的流场模拟表明,数值解在间断附近基本无振荡.

关键词：中心型拉格朗日格式任意高精度格式时空高精度

ALE框架下几种不同Godunov型格式的数值比较

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计算物理 2007年第5期24卷 537-542页

作者：田保林申卫东刘妍程军波王双虎北京应用物理与计算数学研究所北京100088

给出一种有限体积Godunov型的ALE方法,用于求解多介质大变形的可压缩流动问题.由于方法具有任意的网格移动速度,可在拉氏、欧氏和ALE之间切换,具有较强的适应性.通过数值算例对这3种框架下的数值特性进行了比较研究.同时还研究了几种不... 详细信息

给出一种有限体积Godunov型的ALE方法,用于求解多介质大变形的可压缩流动问题.由于方法具有任意的网格移动速度,可在拉氏、欧氏和ALE之间切换,具有较强的适应性.通过数值算例对这3种框架下的数值特性进行了比较研究.同时还研究了几种不同Godunov型格式的数值行为特性,分析比较了它们对激波和接触间断的分辨效果.

关键词： ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方法 Godunov型格式 Riemann解

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多组份流动质量分数保极值原理算法

计算物理 2014年第3期31卷 292-306页

作者：唐维军蒋浪程军波北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 中国工程物理研究院研究生部北京100088

对基于质量分数的Mie-Gruneisen状态方程多流体组份模型提出了新的数值方法.该模型保持混合流体的质量、动量、和能量守恒,保持各组份分质量守恒,在多流体组份界面处保持压力和速度一致.该模型是拟守恒型方程系统.对该模型系统的离散采... 详细信息

对基于质量分数的Mie-Gruneisen状态方程多流体组份模型提出了新的数值方法.该模型保持混合流体的质量、动量、和能量守恒,保持各组份分质量守恒,在多流体组份界面处保持压力和速度一致.该模型是拟守恒型方程系统.对该模型系统的离散采用波传播算法.与直接对模型中所有守恒方程采用相同算法不同的是,在处理分介质质量守恒方程时,对波传播算法进行了修正,使之满足质量分数保极值原理.而不作修改的算法则不能保证质量分数在[0,1]范围.数值实验验证了该方法有效.

关键词： Mie-Gruneisen状态方程质量分数保极值原理波传播算法

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Lagrange方法基于保正性的时间步长

计算物理 2012年第5期29卷 633-640页

作者：唐维军袁光伟沈智军程军波北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

对交错网格上Lagrange预估-校正显示格式的时间步长选取提出新的方法.与经典CFL稳定性理论时间步长选取方法不同,新方法考虑了原始微分方程组的非线性效应,并基于物理量保正性给出了自适应的时间步长选取方法.数值实验验证了该方法有效.

关键词：保正性时间步长 Lagrange预估-校正格式

利用Ghost Fluid方法模拟激波与柱形界面相互作用

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计算物理 2003年第3期20卷 219-225页

作者：程军波唐维军李德元傅德薰北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 中国科学院力学研究所北京100080

　利用GhostFluid方法(后面简称Ghost方法)和γ model方法,在同样的时空离散精度条件下,对激波与柱形界面相互作用的二维可压缩流场进行了直接模拟,并与实验结果相比较.从模拟结果看,在短时间内,Ghost方法和γ model方法模拟的结果与实... 详细信息

　利用GhostFluid方法(后面简称Ghost方法)和γ model方法,在同样的时空离散精度条件下,对激波与柱形界面相互作用的二维可压缩流场进行了直接模拟,并与实验结果相比较.从模拟结果看,在短时间内,Ghost方法和γ model方法模拟的结果与实验结果基本相同,两种方法均正确地模拟出界面的位置、激波的强度和速度.但随着时间的发展,具有较大数值耗散的γ model方法的计算结果与实验差别越来越大;而数值耗散较小的Ghost方法能较为正确地模拟界面的运动.

关键词： “Ghost Fluid”方法激波柱形界面相互作用二维可压缩流场数值模拟 γ-model方法 R-M失稳