Adaptation of Kurganov-Tadmor Numerical Scheme

  • М.В. Крапошин (ИСП РАН, Москва, Россия)
  • А.С. Бовтрикова (ИСП РАН, Москва, Россия)
  • С.В. Стрижак (HP, Москва, Россия)
Аннотация.

В данной работе предложена гибридная схема расчета сжимаемых течений на основе алгоритма PISO и схемы Курганова-Тадмора. Схема использует сжимаемую версию алгоритма PISO для связи скорости и давления и схему Курганова-Тадмора для получения монотонных конвективных потоков. Переключение между сжимаемым и несжимаемым режимами осуществляется с использованием функции смешивания, вычисляемой на основе локальных числа Маха и критерия Куранта-Фридрихса-Лакса. Численная схема реализована на основе OpenFOAM версии 2.3.0 в виде самостоятельного решателя pisoCentralFoam. Математическая модель исследована на тестовых примерах. Предложенная схема может быть использована для течений с числом Маха в широком диапазоне: от 0 до 3 и выше. Приведены результаты сеточной сходимости. Сравнение выполнялось как для задач с аналитическими результатами, так и с известными экспериментальными данными. Решатель был протестирован для работы в параллельном режиме вычислений на суперЭВМ.

Ключевые слова: compressible flow; numerical schemes; explicit and implicit approach; model validation; parallel computations.
Издание: YSC 2015. 4th International Young Scientists Conference on Computational Science. Procedia Computer Science. Volume 66, 2015, Pages 43–52.