适用于气相爆轰数值模拟的WENO-THINC有限顺风格式

摘要

针对WENO (Weighted Essentially Non-oscillatory)有限差分格式数值耗散较大，粗网格下模拟爆轰波位置不准确的问题，构造了高精度低耗散WENO-THINC有限顺风格式，分别使用WENO重构和THINC (Tangent of Hyperbola Interface Capturing)重构计算数值通量，选择与有限顺风通量最为接近的数值通量进行空间离散。该格式在接触间断处只需2～3个过渡点，在保证数值格式的稳定性的同时极大地提高了传统WENO格式在接触间断处的分辨率。数值试验表明，即便使用粗网格计算爆轰波传播问题时，该格式也能获得正确的爆轰波位置，且不会出现非物理结构，这说明其数值耗散很小，相比于传统WENO有限差分格式，更适用于工程尺度气相爆轰数值模拟。

关键词

WENO有限差分格式 / THINC重构 / 数值模拟 / 高精度数值格式

基金资助

火灾与爆炸安全防护重庆市重点实验室（军用油库安全与设施设备评测实验室）开放基金（LQ21KFJJ03）; 国家自然科学基金（12002043）