强激光与粒子束, 2009, 21 (3): 381, 网络出版: 2009-11-24  

高精度有限差分法模拟Kelvin-Helmholtz不稳定性

Simulation of Kelvin-Helmholtz instability withhigh-order finite difference method
作者单位
1 中国矿业大学 力学与建筑工程学院,北京 100083
2 北京应用物理与计算数学研究所 计算物理实验室,北京 100088
3 浙江大学 物理系,杭州 310028
4 北京大学 应用物理与技术研究中心,北京 100871
摘要
WENO有限差分格式有较高的分辨精度,适合复杂流场的计算,在国际上被广泛采用。本文利用WENO有限差分格式求解2维守恒型欧拉方程,实现了对无粘流体中Kelvin-Helmholtz不稳定性的数值模拟。速度剪切方向采用周期边界条件;扰动增长方向采用嵌边出流边界条件,一个不稳定波长分布64个网格。数值模拟给出的扰动幅值线性增长率与线性稳定性分析给出的结果很好符合,显示了该格式的有效性和精度。数值模拟给出了清晰的密度等值线,表明该方法还具有较好的界面变形捕捉能力。
Abstract
The Kelvin-Helmholtz instability in the inviscid fluid was simulated by applying high-order weighted essentially non-oscillatory(WENO) scheme to solve the two-dimensional conservative Euler equations.The simulation adopted the periodic boundary condition for the velocity shear direction and the fringe method as the outflow boundary condition for the disturbance growth direction,where an unstable wavelength contained 64 grids.The linear growth rate of the disturbance amplitude derived from this numerical simulation agrees well with that from the linear stability analysis,which proves the validity and accuracy of the simulation method.The method can provide clear density contours,showing a good capturing ability of interface deformation.

王立锋, 叶文华, 范征锋, 李英骏. 高精度有限差分法模拟Kelvin-Helmholtz不稳定性[J]. 强激光与粒子束, 2009, 21(3): 381. Wang Lifeng, Ye Wenhua, Fan Zhengfeng, Li Yingjun. Simulation of Kelvin-Helmholtz instability withhigh-order finite difference method[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2009, 21(3): 381.

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!