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模拟流体与移动边界相互作用的浸入式界面方法。 (英语) Zbl 1220.76058号

摘要:在浸没界面法中,Navier–Stokes方程中的边界表示为奇异力,该方程作为跳跃条件进入数值格式。最近,我们系统地推导了所有必要的空间和时间跳跃条件,以在边界附近以二阶空间和时间精度在3D中模拟受移动边界影响的不可压缩粘性流[SIAM J.Sci.Compute.27,No.6,1948-1980(2006;Zbl 1136.76346号)]. 在本文中,我们实现了浸入式界面方法,以将这些跳跃条件合并到二维数值格式中。我们通过模拟Taylor–Couette流、松弛气球诱导的流、单圆柱和多圆柱绕流以及扑翼绕流,研究了该方法的准确性、效率和鲁棒性。我们的结果表明:(1)我们的代码在速度和压力的无穷大范数下都具有二阶精度;(2) 对象的添加引入了相对较小的计算成本;(3) 该方法在计算具有规定力边界或具有规定运动边界的流动时同样有效。

MSC公司:

76平方米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用

软件:

PHYSALIS公司
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全文: 内政部

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