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具有移动刚性对象的自由表面流动的SPH模型。 (英语) Zbl 1455.76041号

摘要:本文提出了自由表面流与运动刚体相互作用的计算模型。该模型基于SPH方法,该方法是一种流行的无网格拉格朗日粒子方法,可以自然地处理大流量变形和运动特征,无需任何界面/曲面捕获或跟踪算法。流体粒子用于模拟由Navier-Stokes方程控制的自由表面流,固体粒子用于模拟移动刚性对象的动态运动(平移和旋转)。相邻流体和固体颗粒的相互作用产生了流体-固体相互作用和非滑移固体边界条件。改进了SPH方法,修正了SPH核和核梯度,增强了固体边界条件,并实现了雷诺平均Navier-Stokes湍流模型。文中给出了三个数值算例,包括圆柱出水、水下圆柱下沉和椭圆圆柱在自由面附近的复杂运动。所得数值结果与其他来源的结果吻合良好,清楚地证明了所提出的无网格粒子模型在模拟具有运动物体的自由表面流动时的有效性。

MSC公司:

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
76米28 粒子法和晶格气体法
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