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芭芭拉·比戈;托马斯·博诺米蒂;劳伦特·拉卡泽;奥利维尔·图尔

恒定密度和分层密度流动中固液相互作用的简单浸没边界法。 （英语） Zbl 1391.76523号

计算。流体 97, 126-142 (2014).
摘要：本工作报告了使用浸没边界方法模拟包含固定或移动物体的二维和三维恒定和分层密度流。数值方法基于一种简单的浸没边界方法，其中没有使用浸没边界的显式拉格朗日标记。固体物体由一个连续的固体体积分数定义，该体积分数根据浸没物体的牛顿运动方程的分辨率进行更新。如多个测试案例所示，即使将流体与物体分离的过渡区的数值厚度大约在三个计算单元内，该算法仍能正确捕捉固体边界附近的流场。然后，利用全套控制方程研究固液相互作用的一些基本方面，包括恒定和分层密度流中的固定和移动物体。特别是，当球体在旋转分层流体中振荡时，该方法可以准确地再现在振荡球体的近区观察到的稳定流模式，以及在远场中观察到的所谓圣阿德鲁十字。研究了颗粒在分层环境中的沉降，考察了颗粒雷诺数达到（mathcal{O}（10^3））的情况，并讨论了分层和密度比的影响。虽然本文只考虑单个物体的流固相互作用，但本方法可以直接推广到分层密度流中任意形状的多个物体的情况。

引用于10文件

MSC公司：

76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
76M15型 边界元法在流体力学问题中的应用
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
65M85型 求解偏微分方程初值和初边值问题的虚拟域方法
74层10 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等）

关键词：

浸没边界法;分层密度流;Navier-Stokes方程;固液相互作用

软件：

沙斯塔;PETSc公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{B.Bigot}等人，《计算》。流体97、126——142（2014年；兹bl 1391.76523）
全文： 内政部

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