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原始變量守恒形式控制方程的時(shí)間準(zhǔn)確性分析

作者:張懷寶; 王光學(xué); 王靖宇 中山大學(xué)物理學(xué)院; 廣東廣州510006

摘要:基于壓力、速度和溫度的原始變量為自變量的守恒形式的控制方程可應(yīng)用于定常流動(dòng)問(wèn)題,但是在求解非定常問(wèn)題,例如某一典型激波管問(wèn)題時(shí),激波后溫度出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象,即使通過(guò)細(xì)化網(wǎng)格、提高空間格式精度或者換用其他通量格式仍不能消除,這表明誤差可能來(lái)自該方法本身。采用一維Euler方程對(duì)該方法進(jìn)行數(shù)值分析。分析結(jié)果表明,數(shù)值誤差來(lái)自時(shí)間項(xiàng)。通過(guò)構(gòu)造相應(yīng)的雙時(shí)間步方程,虛擬時(shí)間項(xiàng)采用原始變量,而物理時(shí)間項(xiàng)采用守恒變量,并在兩個(gè)相鄰物理時(shí)間步內(nèi)作為定常問(wèn)題求解,可以收斂到相應(yīng)的守恒形式,消除上述誤差,得到準(zhǔn)確的非定常數(shù)值解。

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