Upwind Scheme Using Preconditioned Artificial Dissipation for Unsteady Gas-liquid Two-phase Flow and Its Application to Shock Tube Flow

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 181

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-9_002

تاریخ نمایه سازی: 19 تیر 1403

چکیده مقاله:

A stable upwind finite-difference method for unsteady gas-liquid two-phase flows is proposed and applied to shock tube flows. The artificial dissipation terms in the flux difference splitting upwinding scheme are derived using a preconditioned matrix to enhance the stability and convergence of the numerical calculation of mixed compressible and incompressible flows with arbitrary void fractions. A homogeneous gas-liquid two-phase flow model is used. A stable four-stage Runge-Kutta method and the flux difference splitting upwind scheme combined with a third-order MUSCL TVD scheme are employed. Using the proposed method, we compute gas-liquid mixture shock tube problems and compare their results with the exact solution to check the reliability of the proposed method. Shock and expansion wave propagations through the gas-liquid two-phase media are observed in detail. The effect of the preconditioned artificial dissipation on the numerical stability and convergence rate are investigated. We confirm that the proposed method is stable and effective for computations of unsteady two-phase complex flows with arbitrary Mach numbers.

نویسندگان

T. Zhao

Interdisciplinary Graduate School of Agriculture and Engineering, University of Miyazaki, Miyazaki, ۸۸۹-۲۱۹۲, Japan

B. R. Shin

Department of Mechanical Engineering, University of Miyazaki, Miyazaki, ۸۸۹-۲۱۹۲, Japan

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Bourne, N. K., & Field, J. E. (۱۹۹۲). Shock-induced collapse ...
  • Choi, Y. H., & Merkle, C. L. (۱۹۹۳). The application ...
  • Chorin, A. J. (۱۹۶۷). A numerical method for solving incompressible ...
  • Deshpande, M., Feng, J., & Merkle, C. L. (۱۹۹۷). Numerical ...
  • Dittakavi, N., Chunekar, A., & Frankel, S. (۲۰۱۰). Large eddy ...
  • Edwards, J. R., & Liou, M. S. (۱۹۹۷, June ۲۹ ...
  • Jameson, A., & Baker, T. (۱۹۸۳, July). Solution of the ...
  • Koren, B., & van Leer, B. (۱۹۹۵). Analysis of preconditioning ...
  • Kwak, D., Chang, J. L. C., Shanks, S. P., & ...
  • Laney, C. B. (۱۹۹۸). Computational gasdynamics. Cambridge University Press, Cambridge, ...
  • Liou, M. S., & Edwards, J. R. (۱۹۹۹). Numerical speed ...
  • Merkle, C. L., Feng, J. Z., & Buelow, P. E. ...
  • Roe, P. L. (۱۹۸۱). Approximate riemann solvers, parameter vectors, and ...
  • Seo, J. H., Moon, Y. J., & Shin, B. R. ...
  • Shin, B. R. (۲۰۰۳). Stable numerical method applying a total ...
  • Shin, B. R. (۲۰۱۱). A high resolution numerical scheme for ...
  • Shin, B. R., Iwata, Y., & Ikohagi, T. (۲۰۰۳). A ...
  • Shin, B. R., Yamamoto, S., & Yuan, X. (۲۰۰۴). Application ...
  • Shuen, J. S., Chen, K. H., & Choi, Y. H. ...
  • Singhal, A. K., Vaidya, N., & Leonard, A. D. (۱۹۹۷, ...
  • Sod, G. A. (۱۹۷۸). A survey of several finite difference ...
  • Tomita, T., & Shima, A. (۱۹۸۶). Mechanisms of impulsive pressure ...
  • Turkel, E. (۱۹۸۶). Preconditioned methods for solving the incompressible and ...
  • Turkel, E., Fiterman, A., & van Leer, B. (۱۹۹۴). Preconditioning ...
  • van Leer, B. (۱۹۷۹). Towards the ultimate conservative difference scheme ...
  • Venkateswaran, S., & Merkle, L. (۱۹۹۵, January). Dual time stepping ...
  • Weiss, J. M., & Smith, W. A. (۱۹۹۴, June). Preconditioning ...
  • نمایش کامل مراجع