避震管中的保守派

计算科学 流体动力学 计算物理学 保护
2021-12-18 12:18:02

我们知道激波管问题会给出原始变量( , ,)的不连续解。它会在通量方面给出不连续的结果吗? 我在一个关于冲击管问题的分析解决方案的FORTRAN代码上进行了尝试。在下图中 ρvpF=[ρu,ρu2+p,ρev]Tρu在此处输入图像描述

这里所有的通量量都具有不连续性。在稳定一维流动的气体动力学中,控制方程之一是,但该图没有显示这种现象。ρ1u1=ρ2u2

是因为冲击管问题是瞬态的,方程是稳定的吗?ρ1u1=ρ2u2

如果是这样,那么如何量化解析解中的保守性?

1个回答

它会在通量方面给出不连续的结果吗?

是的,通量项通常可能是不连续的。

是因为冲击管问题是瞬态的,方程是稳定的吗?ρ1u1=ρ2u2

我相信您所指的“控制方程”与Rankine-Hugoniot jump conditions的一部分。此表格仅对静止冲击有效。对于具有(潜在)移动冲击的一般情况,这变为ρ1u1=ρ2u2

us(ρ2ρ1)=ρ2u2ρ1u1

如果是这样,那么如何量化解析解中的保守性?

时间守恒的项是在整个域(质量密度、动量密度、总能量密度)上积分的守恒变量集其中[ρ,p,e]p=ρue=Pγ1+12ρuu

请注意,您需要注意边界处发生的情况,因为边界很容易不守恒(例如,如果您使用 Dirichlet 边界条件并强制某个在墙上)。ρpe

您还可以尝试在域中本地评估所有 Rankine-Hugoniot 跳跃条件,这些关系的保持程度将为您提供一些指示,说明您的解决方案是否正确。这种方法应该独立于边界条件问题,尽管我不确定这种方法是否一定能证明解的质量/动量/能量守恒。