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A Semi-Implicit Fractional Step Method Immersed Boundary Method for the Numerical Simulation of natural convection non-boussinesq flows

引用

Communications in Computational Physics 2022年第8期32卷 737-778页

作者： Dmitry Zviaga Ido Silverman Alexander Gelfgat Yuri Feldman Department of Mechanical Engineering Ben-Gurion University of the NegevP.O.Box 653Beer-Sheva 84105Israel Soreq Nuclear Research Center 81000 YavneIsrael School of Mechanical Engineering Tel Aviv UniversityTel Aviv 6997801Israel

The paper presents a novel pressure-corrected formulation of the immersed boundary method(IBM)for the simulation of fully compressible non-boussinesq natural convection *** formulation incorporated into the pressure-based fractional step approach facilitates simulation of the flows in the presence of an immersed body characterized by a complex ***,we first present extensive grid independence and verification studies addressing incompressible pressure-driven flow in an extended channel and non-boussinesq natural convection flow in a differentially heated ***,the steady-state non-boussinesq natural convection flow developing in the presence of hot cylinders of various diameters placed within a cold square cavity is thoroughly *** obtained results are presented and analyzed in terms of the spatial distribution of path lines and temperature fields and of heat flux values typical of the hot cylinder and the cold cavity *** characteristics of multiple steady-state solutions discovered for several configurations are presented and discussed in detail.

关键词： natural convection non-boussinesq flows pressure-corrected immersed boundary method multiple steady state solutions

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