拟压缩性方法在非定常球形Couette-Taylor流模拟中的应用

本文以拟压缩性法和物理时间/伪时间双重时间推进,数值求解非定常不可压缩流N=S方程。拟压缩性项是对伪时间的导数项,在每一物理时间层,进行对伪时间的推进使拟压缩性项趋于零,从而使连续方程得到满足。用Lower-Upper Symmetric Gaus-—Seidel(LU-SGS)恪式求解离散所得的方程。针对前人LU-SGS格式未计及隐式物理粘性,在计算中低Re数流动时容易发散或造成收敛率低的问题,利用简化的隐式粘性项改善了格式的稳定性,并用三阶迎风紧致差分逼近无粘通量,提高了伪时间推进的收敛率。模拟了间隙比σ=0.18的两同心旋转球之间轴对称Couette-Taylor流的0-、1-和2-涡三种流态和它们之间的转变过程。