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An adaptive multi-moment FVM approach for incompressible flows

机译：不可压缩流动的自适应多力量FVM方法

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In this study, a multi-moment finite volume method (FVM) based on block-structured adaptive Cartesian mesh is proposed for simulating incompressible flows. A conservative interpolation scheme following the idea of the constrained interpolation profile (CIP) method is proposed for the prolongation operation of the newly created mesh. A sharp immersed boundary (IB) method is used to model the immersed rigid body. A moving least squares (MLS) interpolation approach is applied for reconstruction of the velocity field around the solid surface. An efficient method for discretization of Laplacian operators on adaptive meshes is proposed. Numerical simulations on several test cases are carried out for validation of the proposed method. For the case of viscous flow past an impulsively started cylinder (Re = 3000, 9500), the computed surface vorticity coincides with the result of the body-fitted method. For the case of a fast pitching NACA 0015 airfoil at moderate Reynolds numbers (Re = 10000, 45000), the predicted drag coefficient ( CD) and lift coefficient (C-L) agree well with other numerical or experimental results. For 2D and 3D simulations of viscous flow past a pitching plate with prescribed motions (Re = 5000, 40000), the predicted C-D, C(L)and C-M (moment coefficient) are in good agreement with those obtained by other numerical methods. (C) 2018 Elsevier Inc. All rights reserved.
机译：在该研究中，提出了一种基于块结构的自适应笛卡尔网格的多立体有限体积法（FVM），用于模拟不可压缩的流动。提出了一种保守的插值方案，以便为新创建的网格的延长操作提出了受约束的插值配置文件（CIP）方法。尖锐的浸没边界（IB）方法用于模拟浸渍的刚体。移动最小二乘（MLS）插值方法被施加用于重建固体表面周围的速度场。提出了一种有效的自适应网格上的拉普拉斯算子离散化的方法。对若干测试用例的数值模拟进行了验证的提出方法。对于粘性流过的情况，经过冲动开始的汽缸（RE = 3000,9500），计算的表面涡度与身体配合方法的结果一致。对于快速俯仰NaCA 0015翼型的情况下，在中度雷诺数（Re = 10000,45000），预测的阻力系数（CD）和升力系数（C-1）与其他数值或实验结果吻合良好。对于2D和3D模拟粘性流过，通过具有规定运动的俯仰板（RE = 5000,40000），预测的C-D，C（L）和C-M（时刻系数）与其他数值方法获得的那些吻合良好。 （c）2018年Elsevier Inc.保留所有权利。

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