具有化学界面的重力流体静力学

计算科学 多物理场
2021-12-22 20:53:19

我正在解决一个可压缩的理想气体多物种问题,其中每个物种都通过它们自己的一组欧拉方程来表示,包括动量和总能量方程中的重力源项。

使用 HLLC 黎曼通量作为物种 s 的原始变量的函数来解决每个单元界面处的平流问题Fs(ρs,us,ps),将单元压力线性外推到边界,以创建一个平衡良好的方案,遵循Käppeli 和 Mishra (2016)

现在我希望该方案是平衡的,或者在化学界面处近似流体静力学稳定,即总密度ρtot=sρs以物种 A 为主r<r0并以物种 B 为主r>r0,rR是径向增加的坐标,其中两个物种可以具有不同的密度尺度高度。此外,在以 A 为主的区域中,应允许物种 B 具有任何密度分布梯度,包括反转dρB/dρ>0,而不会导致显着加速r=0.

在这种情况下是否有实现稳定性的标准方法?
到目前为止,我使用了传递所有压力总和的天真方法ptot=sps到物种的每个单独的 HLLC 求解器,即使用Fs=Fs(ρs,us,ptot).
然而,这确实给物种 B 造成了 A 主导区域的问题,因为那里存在微量物种,因此过多的内部能量被平流,立即导致负能量。
我可以指出任何想法或参考吗?

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