×

一种新的自由面三维并行SPH格式。 (英语) Zbl 1242.76270号

总结:我们提出了一种新的稳健且精确的SPH格式,能够正确跟踪复杂的三维非静水压自由表面流动,更重要的是,还能够计算精确且几乎没有振荡的压力场。它在时间上使用了显式的三阶TVD龙格-库塔方案,如下[C.-W.舒S.Osher公司,J.计算。物理学。77,第2期,439–471页(1988年;Zbl 0653.65072号)]以及为密度方程引入单调迎风通量这一新的关键思想,从而消除了任何人为的粘性项。对于速度方程的离散,使用了非扩散中心通量。还提出了一种新的灵活方法,用于在实体墙上施加边界条件。它可以处理任何具有任意不规则几何形状的运动刚体。它既不会在界面附近的流体压力中产生振荡,也不会对显式时间步法的稳定性条件产生限制性影响,这与[J.J.莫纳汉,J.计算。物理学。110,编号2399-406(1994年;Zbl 0794.76073号)]. 为了评估新SPH格式的准确性,对三维溃坝冲击波试验问题中的强变形自由面进行了三维网格收敛性研究,取得了很好的结果。

MSC公司:

76米28 粒子法和晶格气体法
76D27型 其他自由边界流;Hele-Shaw流量
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Abdolmaleki K,Thiagarajan KP,Morris Thomas MT。使用Navier-Stokes解算器模拟溃坝问题和冲击流。参加:第十五届澳大利亚流体力学会议;2004年,第1-4页。;Abdolmaleki K,Thiagarajan KP,Morris-Thomas MT。使用Navier-Stokes解算器模拟溃坝问题和冲击流。参加:第十五届澳大利亚流体力学会议;2004年,第1-4页。
[2] Balsara,D.S.,Von Neumann平滑粒子流体动力学稳定性分析-优化算法建议,计算物理杂志,121,357-372(1995)·Zbl 0835.76070号
[3] Batchelor,G.K.,《流体力学导论》(1974),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 0152.44402号
[4] Belytschko,T。;Krongauz,Y。;Dolbow,J。;Gerlach,C.,《关于无网格粒子方法的完整性》,《国际数值方法工程杂志》,43,785-819(1998)·Zbl 0939.74076号
[5] 奔驰,W。;Asphaug,E.,使用光滑粒子流体动力学模拟脆性固体,计算物理通讯,87,253-265(1995)·Zbl 0918.73335号
[6] Colagrossi,A。;Landrini,M.,用光滑粒子流体动力学对界面流动进行数值模拟,计算物理杂志,191448-475(2003)·Zbl 1028.76039号
[7] 杜姆布瑟。;埃诺,C。;Toro,E.F.,刚性双曲平衡定律的高精度有限体积格式,计算物理杂志,2273971-4001(2008)·Zbl 1142.65070号
[8] 杜姆布瑟。;Käser,M.,地震波在二维和三维非结构网格上传播的任意高阶有限体积格式,Geophys J Int,171,665-694(2007)
[9] 杜姆布瑟。;Käser,M。;A Titarev,V。;Toro,E.F.,非线性双曲系统非结构网格上的无正交非振荡有限体积格式,J Comput Phys,226204-243(2007)·Zbl 1124.65074号
[10] 埃斯帕诺,P。;Revenga,M.,《平滑耗散粒子动力学》,《物理评论E》,67026705(2003)
[11] 法拉利,A。;杜姆布瑟。;托罗,E.F。;Armanini,A.,《拉格朗日坐标系下SPH方法的新稳定版本》,《公共计算物理》,4378-404(2008)·Zbl 1364.76175号
[12] Soares Frazáo S、Sillen X、Zech Y.溃坝水流通过急弯——物理模型和2D Boltzmann模型验证。附:1998年3月2日和3日在联合王国沃林福德举行的CADAM会议记录,布鲁塞尔欧罗本委员会;1999年,第151-69页。;Soares Frazáo S、Sillen X、Zech Y.溃坝水流通过急弯——物理模型和2D Boltzmann模型验证。附:1998年3月2日和3日在联合王国沃林福德举行的CADAM会议记录,布鲁塞尔欧罗本委员会;1999年,第151-69页。
[13] Gingold,R.A。;Monaghan,J.J.,《光滑粒子流体动力学:非球形恒星的理论和应用》,《罗伊·阿斯特龙月刊》,181375-389(1977)·Zbl 0421.76032号
[14] Godunov,S.K.,《计算流体动力学方程间断解的有限差分方法》,苏联数学研究所,47,271-306(1959)·Zbl 0171.46204号
[15] 约翰逊·G·R。;Beissel,S.R.,SPH影响计算的标准化平滑函数,国际数值方法工程杂志,352725-2741(1998)·Zbl 0880.73076号
[16] Karypis,G。;Kumar,V.,不规则图的多级(k)路划分方案,并行分布计算杂志,96-129(1998)
[17] 利伯斯基,L.D。;Petschek,A.G.,《材料强度的光滑粒子流体力学》(Trease,H.E.;Fritts,M.J.;Crowley,W.P.,《自由拉格朗日方法的进展》(1991),Springer:Springer New York),248-257·Zbl 0791.76066号
[18] 利伯斯基,L.D。;Petschek,A.G。;卡尼,T.C。;希普,J.R。;Allahadi,F.A.,《高应变拉格朗日流体力学》,《计算物理杂志》,109,67-75(1993)·Zbl 0791.76065号
[19] Liou,M.-S。;Steffen,C.,一种新的通量分裂方案,《计算物理杂志》,107,23-39(1993)·兹比尔0779.76056
[20] Lucy,L.B.,《裂变假设检验的数值方法》,Astron J,82,1013-1024(1977)
[21] Mohammadian,A。;Le Roux,D.Y.,使用非结构化网格模拟可变地形上的浅层流动,国际数值方法流体,52,473-498(2006)·Zbl 1254.76105号
[22] Monaghan,J.J.,《流体动力学的粒子方法》,计算物理代表,371-124(1985)
[23] Monaghan,J.J.,用SPH模拟自由表面流动,计算物理杂志,110,399-406(1994)·Zbl 0794.76073号
[24] Monaghan,J.J.,《无拉伸不稳定性的SPH》,《计算物理杂志》,159,290-311(2000)·Zbl 0980.76065号
[25] Monaghan,J.J.,《平滑粒子流体动力学》,《物理学报》,第68期,第1703-1759页(2005年)
[26] 莫纳汉,J.J。;Lattanzio,J.C.,《天体物理问题的精细粒子方法》,《天体天体物理学》,149135-143(1985)·Zbl 0622.76054号
[27] Ben Moussa,B.,关于边界条件下标量守恒律的SPH方法的收敛性,方法应用分析,13,29-62(2006)·Zbl 1202.65121号
[28] Ben Moussa,B。;Lanson,N。;Vila,J.P.,守恒定律无网格方法的收敛性:欧拉方程的应用,国际数理数学,129,31-40(1999)·兹比尔0930.65102
[29] 奥格,G。;多林,M。;亚历山德里尼,B。;Ferrant,P.,楔形水入口的二维SPH模拟,《计算物理杂志》,213803-822(2006)·Zbl 1088.76056号
[30] Ritter,A.,Die Fortpflanzung der Wasserwellen,VDI Zeitschrift,36,947-954(1892)
[31] 舒,C.-W。;Osher,S.,《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现》,《计算物理杂志》,89,439-471(1988)·兹伯利0653.65072
[32] Swegle JW、Attaway SW、Heinstein MW、Mello FJ、Hicks DL。平滑粒子流体动力学分析,技术报告SAND93-2513,Sandia;1994.; Swegle JW、Attaway SW、Heinstein MW、Mello FJ、Hicks DL。《光滑粒子流体动力学分析》,技术报告SAND93-2513,桑迪亚;1994
[33] Vila,J.P.,《关于颗粒加权方法和光滑颗粒流体动力学》,《数学模型方法应用科学》,第9期,第161-209页(1999年)·Zbl 0938.76090号
[34] Zhou ZQ,Kat JOD,Buchner B.,甲板上绿水动力学的非线性3D模拟方法。参加:第七届船舶数值流体力学国际会议;1999年,第1-4页。;Zhou ZQ,Kat JOD,Buchner B.,甲板上绿水动力学的非线性3D模拟方法。参加:第七届船舶数值流体力学国际会议;1999年,第1-4页。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。