Open AccessApplication of a hybrid large-particle method for calculating multicomponent gas mixture flows
Author(s) -
Д. В. Садин
Publication year - 2019
Publication title -
vyčislitelʹnye metody i programmirovanie
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 1726-3522
pISSN - 0507-5386
DOI - 10.26089/nummet.v20r443
Subject(s) - classification of discontinuities , generalization , convergence (economics) , mach number , range (aeronautics) , shock (circulatory) , computer science , particle (ecology) , mathematics , numerical analysis , space (punctuation) , mechanics , mathematical optimization , algorithm , materials science , mathematical analysis , physics , medicine , economics , composite material , economic growth , oceanography , geology , operating system
Статья посвящена обобщению гибридного метода крупных частиц для численного моделирования течений многокомпонентных газовых смесей при наличии границ раздела газов с различными термодинамическими свойствами. Метод относится к алгоритмам сквозного расчета разрывов. Разностная схема является консервативной, однородной и имеет второй порядок аппроксимации по пространству и времени на гладких решениях. Результаты проверки на тестовых задачах в широком диапазоне чисел Маха и отношений газодинамических параметров подтвердили работоспособность метода. Выполнен анализ численных ошибок в окрестности контактных разрывов на сетках различного разрешения, свидетельствующий о сходимости результатов расчета к автомодельным решениям. This paper is devoted to a generalization of a hybrid large-particle method for the numerical simulation of multicomponent gas mixture flows in the presence of gas interfaces with various thermodynamic properties. The method belongs to the class of shock-capturing and interface-capturing algorithms. The employed difference scheme is conservative and uniform and possesses the second order approximation in space and time on smooth solutions. The obtained numerical results show the efficiency of the method in a wide range of Mach numbers and ratios of gas dynamic parameters. The error analysis performed near the contact discontinuities on grids of various resolutions confirms the convergence of numerical results to the self-similar solutions.