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A fourth order accurate finite volume scheme for numerical simulations of turbulent Rayleigh-Bénard convection in cylindrical containers - 01/01/04

Doi : 10.1016/j.crme.2004.09.020 
Olga Shishkina , Claus Wagner
DLR - Institute for Aerodynamics and Flow Technology, Bunsenstrasse 10, 37073 Göttingen, Germany 

Corresponding author.

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Abstract

A finite volume scheme, which is based on fourth order accurate central differences in spatial directions and on a hybrid explicit/semi-implicit time stepping scheme, was developed to solve the incompressible Navier-Stokes and energy equations on cylindrical staggered grids. This includes a new fourth order accurate discretization of the velocity and temperature fields at the singularity of the cylindrical coordinate system and a new stability condition [J. Appl. Numer. Anal. Comput. Math. 1 (2004) 315-326]. The method was applied in direct numerical simulations of turbulent Rayleigh-Bénard convection for different Rayleigh numbers  ,  , in wide cylinders with the aspect ratios   and   (where R denotes the radius and H - the height of the cylinder). To cite this article: O. Shishkina, C. Wagner, C. R. Mecanique 333 (2005).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Computational fluid mechanics, Rayleigh-Bénard convection, Direct numerical simulation, High-order finite volume schemes


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Vol 333 - N° 1

P. 17-28 - janvier 2005 Retour au numéro
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