亚马逊SC

多流体有限体积自由表面捕捉方法的发展曼彻斯特大都会大学最近的工作导致了AMAZON-SC的开发,这是一个用于Euler或Navier-Stokes方程的多流体自由表面捕捉解算器。在不连续流中,密度的自动捕捉方式与自由表面上的激波相似。不需要曲面跟踪或重建过程。这种方法可以模拟自由表面的破碎和复合,从而可以模拟波浪破碎。采用人工可压缩性方法,将不可压缩Navier-Stokes方程组化为双曲方程组,采用基于高分辨率Riemann的迎风法求解。通过对存储的单元中心数据到单元接口的线性插值和斜率限制器来消除插值数据中的非物理过/欠拍,从而获得二阶精度。采用隐式双时间迭代技术,在伪时域内求解稳态问题,得到每个实际物理时间步的流动解。AMAZON-SC已经在自由表面流的一系列经典基准点问题上进行了验证,包括坍塌的水柱淹没障碍物、水槽中的水晃动、水槽中的波浪、从空气到水中的刚性楔体的砰击以及应用,包括海堤处的波浪漫顶,波浪能装置和浮体。在笛卡尔切单元网格上实现了AMAZON-SC,该网格只需从固定背景笛卡尔网格中切出实体边界区域,即可自动高效地生成边界一致网格。切割单元技术非常简单地适应移动的内部实体边界,而无需重新进行全局或局部网格划分。该方法自然地扩展到三维,可以处理多流体情况,其中流体组分多于两个,原则上也可以处理柔顺运动体。