A finite volume Chimera method for fast transient dynamics in compressible flow problems

Autor: Alexis Picard, Nicolas Lelong, Olivier Jamond, Vincent Faucher, Christian Tenaud
Přispěvatelé: Service d'Etudes Mécaniques et Thermiques (SEMT), Département de Modélisation des Systèmes et Structures (DM2S), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numérique (LISN), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (IRESNE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Énergétique Moléculaire et Macroscopique, Combustion (EM2C), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: International Journal of Computational Fluid Dynamics
International Journal of Computational Fluid Dynamics, 2021, 35 (10), pp.799-825. ⟨10.1080/10618562.2021.2009468⟩
ISSN: 1061-8562
1029-0257
DOI: 10.1080/10618562.2021.2009468⟩
Popis: International audience; This article deals with fast transient dynamics of compressible flows in which local flow detailsmatter. An overlapping grid Chimera method is proposed in a finite volume framework. Euler’sequations are considered, as well as explicit time integration with a second order discretizationin time and space. The method is intended to improve the accuracy of a large scale calculationby adding a local grid containing important flow details that alter the flow within the globalgrid. This paper evaluates the impact of the Chimera exchange on flow dynamics crossing theoverlapping grid interface. The proposed Chimera method is assessed using five well-knowntest cases from the literature. With a second order interpolated solution inside the receivingcells, the method does not alter the order of convergence of the global model. It is able todeal with complex compressible flow structures as well as multi-component flows, and producesnumerical solutions with better quality when using a finer local model compared to a single gridcomputation, providing significant gains in terms of CPU time and memory usage.
Databáze: OpenAIRE