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SPH的可变分辨率:动态粒子聚并和分裂方案。 (英语) Zbl 1352.76100号

摘要:本文提出了一种新的基于粒子分裂和合并的变分辨率方法来求解Navier-Stokes方程的SPH数值解。该方案的关键思想是通过分裂和合并单个粒子来动态修改粒子大小,以仅在需要时提供良好的分辨率。所采用的SPH格式是利用变分原理导出的,该原理保证质量和动量对于具有不同平滑长度的粒子是守恒的。粒子移动过程用于防止粒子的不可接受的各向异性分布,并进一步推广用于处理具有可变质量粒子的区域。针对Poiseuille流和Taylor-Green流的解析解对该算法进行了测试,结果表明,移位算法在提高精度方面是有效的,而分裂和合并带来的误差可以忽略不计。数值方案提高效率的能力在更一般的问题中得到了证明:对盒子中移动的正方形和流过圆柱体的流动的模拟表明,粒子细化过程能够提高效率,同时保持与最细化的均匀分布相同的精度分辨率。

MSC公司:

76米28 粒子法和晶格气体法
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等
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全文: 内政部