Comparison of different methods of solution of Euler equations in application to simulation of the unsteady processes in wave supercharger.

• Autorzy: Piechna, J.

Warianty tytułu

PL

Porównanie różnych metod całkowania równań Eulera dla zastosowań w symulacji nieustalonych procesów zachodzących w falowym przetworniku ciśnienia.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main processes taking place in cells of the pressure wave supercharger include formation and propagation of pressure and shock waves in presence of contact surfaces and heat transfer to the cell walls. Unsteady processes in the analyzed device can be described by a set of Euler equations. Numerical modeling of the pressure wave compressors (Comprex type) base on the solution of the Euler equations. It can be done by several different numerical schemes. The aim of this paper is to compare different schemes in the range of pressures and velocities expected in working device, taking into account such characteristics like: simplicity of programming, speed of code, accuracy in prediction of position and front shape of shock waves and contact surfaces. This paper presents equations and algorithms used for this task, the obtained results and conclusions.

PL

Praca falowego przetwornika ciśnienia (typu Comprex) opiera się na generowaniu odpowiednio zsynchronizowanych ze sobą fal uderzeniowych i rozrzedzeniowych opisywanych równaniami Eulera. W pracy dokonano testowania kilku metod całkowania równań Eulera ze zwróceniem szczególnej uwagi na elementy rozwiązania opisujące kształt czoła fali uderzeniowej i powierzchni kontaktu gazów o różnych temperaturach. Wynikiem pracy jest wykazanie iż schematy uważane za skuteczne w modelowaniu procesów nieustalonych nie sprawdzają się w przypadkach, gdy ważne jest dokładne odwzorowanie powierzchni nieciągłości temperatury.

Słowa kluczowe

PL

metoda numeryczna; rura uderzeniowa; Comprex; przetwornik ciśnienia falowy; równania Eulera

EN

numerical methods; shock tube; Comprex

• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 1998
• Tom: vol. XLV, nr 2
• Strony: 87-106

Twórcy

autor

Piechna, J.

• Warsaw University of Technology, Poland [Politechnika Warszawska]

Bibliografia

• [1] Boris J.P., Book D.L.: J. Comput. Phys., 11, pp 38-69, 1973.
• [2] Boris J.P., Book D.L.: Methods Comput. Phys. 16, pp 85-129, 1976.
• [3] Chmielniak T., Przepływy transoniczne, Ossolineum, 1994.
• [4] Chorin A.J.: Random choice solution of hyperbolic system. J. Comput. Phys. 1976, Vol.22, 517-533.
• [5] Fletcher C.A.J.: Computational Techniques for Fluid Dynamics 1 and 2, Springer-Verlag 1988.
• [6] Harten A., Lax P.D., Van Leer B.: On upstream differencing and Godunov-type schemes for hyperbolic conservation laws. SIAM Review. 1983, v.25 N 1, pp 35-62.
• [7] Leer Van B.: Flux-Vector Splitting for the Euler Equations, Lecture Notes in Physics. Vol.170, 1982, pp 507-512.
• [8] Roe P.L., Baines M.J.: Algorithm for Advection and Shock Problems, Numerical Methods in Fluid Mechanics, Vieweg, Braunschweig 1982.
• [9] Sod G.A.: Numerical Methods in Fluid Dynamics, Cambridge University Press 1985.
• [10] Voinowich P.A., Sharov D.M.: Unstructured Grids in Finite-Volume Methods for Shocked Gas Flows Computatios 1. The Fixed Grids preprint 1534.