Чи можна використовувати розв'язувачі стислих потоків для вирішення стисливого потоку?

Я знаю, що розжарювачі потоку, що стискаються і стискаються, спеціально розроблені для вирішення різних типів проблем із різними властивостями рідини / умовами потоку. Зрозуміло, що серед переваг використання розв'язувальних пристроїв для стискання потоку для моделювання задач з нестислимими рідинами є те, що рівнянням енергії можна знехтувати, зменшуючи таким чином кількість змінних та рівнянь, які необхідно вирішити.

Однак мені цікаво дізнатись про точність розріджувачів потоку, що стискаються, в межах межі, оскільки властивості рідини та умови потоку мають тенденцію до стискання. Чи схильні рішачі стислих потоків виходять з ладу, оскільки моделювання рідини / потоку стає все більш і більш нестислимим? Або розсмоктувачі потоку, що стискаються, однаково добре працюють незалежно від стисливості рідини / потоку?

Я усвідомлюю, що це питання є дещо широким і може дуже залежати від особливостей моделювання проблеми. Якщо це так, будь ласка, допоможіть мені зрозуміти, які чинники мені потрібно пам’ятати, визначаючи застосовність використання розв'яжувача потоку, що стискається, де в іншому випадку вистачало б розв'язувача для стисненого потоку.

Рівняння стиснення мають гіперболічний характер, тобто вони мають кінцеву швидкість звуку. На практиці це означає, що вам потрібно зробити крок часу, пропорційний чимось на зразок розміру сітки, поділеної на швидкість звуку. (Це, по суті, умова CFL, якому ви повинні задовольнити стабільність при використанні явних розв'язувачів і точність, якщо ви використовуєте неявні розв'язувачі.)

З іншого боку, якщо ви переходите до межі несжимаемого, то це означає, що швидкість звуку йде до нескінченності. З звичайними гіперболічними вирішувачами це означає, що вам потрібно відпустити крок часу до нуля - тобто, ви не досягнете великого прогресу у своїх моделюваннях. Отже, стискаючі розв'язувачі погано підходять для невиправних проблем, і при використанні таких проблем майже завжди трактують їх як проблеми, що легко стискаються.

Інакше кажучи, існують принципові відмінності між рівняннями стислимого та нестислимого, хоча одне є межею іншого. Це означає, що рекомендується використовувати різні коди, які відповідають цим відмінностям.

Припущення про несжимаемость є наближенням. Таким чином, розв'язувачі потоку, що стискаються - які не використовують це наближення - є більш точними, але й дорожчими. Стисливий вирішувач дасть вам ідеально хорошу відповідь, якщо його застосовуватимуть до "несжимаемой" проблеми (тобто тієї, де стисливість не відіграє значної ролі). Це просто пройде смішно довго.

Ця ж відповідь стосується будь-якої пари моделей, де одна - це наближення нижчої вартості іншої.

Коротка відповідь: Так.

Тепер для довгої відповіді.

Як вказують інші відповіді, це, безумовно, можливо, але вам доведеться відповідно відрегулювати свій крок часу, що зробить ваше моделювання надзвичайно повільним порівняно з тим, якби ви використовували нестислимий вирішувач.

$\approx 0.2$$Re = \dfrac{v D}{\nu}$