×

使用新的平流方法修改流体模型的SLIC和PLIC体积。 (英语) Zbl 1391.76243号

小结:本文提出了基于通量修正输运(FCT)的修正流体体积法和使用新平流方法的杨氏VOF(YV)方法。这些方法来自简单的线界面构造和分段线性界面构造方法。本研究中开发的模型基于描述不可压缩粘性流体层流流动的Navier-Stokes方程(NSE)。为了模拟湍流,使用了耦合的Navier-Stokes和标准(k)-(varepsilon)模型作为雷诺平均NSE。这些方程在笛卡尔交错网格上用有限差分法离散,并用简化的标记单元法求解。采用基于FCT和Youngs算法的流体体积法对自由表面进行置换。在这些方法中,对于交错网格,根据网格面速度估计到相邻网格的通量。这意味着细胞中的流体颗粒具有与细胞表面相同的速度。然而,在实际中,这些粒子在两个相邻细胞表面的速度之间具有可变的速度。在本研究的修正模型中,估计了流体细胞质心的速度,并用于计算细胞表面的通量。考虑到平移、旋转、剪切试验和干河床溃坝,使用多个备选方案评估了修改方案的性能。最后,利用这些模型生成艾里波。结果表明,修正后的模型比原模型更准确。

MSC公司:

76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] 燃烧器,B。;Tryggavson,G.,三维泡状流的直接数值模拟,《物理流体》(Letter),1111967-1969,(1999)·Zbl 1147.76342号 ·doi:10.1063/1.870105
[2] 拉法里,B。;纳尔多,C。;斯卡多韦利,R。;Zaleski,S。;Zanetti,G.,《利用SURFER,J.Compute对多相流中的合并和分裂建模》。物理。,113, 134-147, (1994) ·Zbl 0809.76064号 ·doi:10.1006/jcph.1994.1123
[3] Noh,W.F。;Woodward,P.:SLIC(简单线路接口计算)。收录于:van Dooren,A.I.,Baines,M.J.(编辑)《物理课堂笔记》,第59卷,第273-285页。纽约施普林格出版社(1982年)·Zbl 0382.76084号
[4] 尼科尔斯,B.D。;希特,C.W。;Hotchkiss,R.S.:SOLA-VOF:具有多个自由边界的瞬态流体流动的求解算法。技术报告LA-8355,洛斯阿拉莫斯科学实验室(1980)·Zbl 1185.76818号
[5] 医学博士托里。;克劳特曼,L.D。;Hirt,C.W.:NASA-VOF2D:自由表面不可压缩流动的计算机程序。技术报告LA-10462-MS,洛斯阿拉莫斯科学实验室(1985)
[6] 希特,C.V。;Nichols,B.D.:自由边界动力学的流体体积(VOF)方法。J.计算。物理学。39, 201-225 (1981) ·兹比尔0462.76020
[7] Youngs,D.L.:具有较大流体畸变的随时间变化的多材料流。收录:Morton,K.W.,Baines,M.J.(编辑)《流体动力学数值方法》,第273-285页。纽约学术出版社(1985)·Zbl 0537.76071号
[8] Rudman,M.,《界面流动计算的体积跟踪方法》,国际期刊数值。方法流体,24771-691,(1997)·Zbl 0889.76069号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0363(19970415)24:7<671::AID-FLD508>3.0.CO;2-9
[9] Duff,E.S.:凝固建模的流体流动方面:低压压铸模拟。昆士兰大学博士论文,布里斯班(1999)
[10] 莱德,W.J。;Kothe,B.D.,重建体积跟踪,J.Compute。物理。,141, 112-152, (1998) ·Zbl 0933.76069号 ·doi:10.1006/jcph.1998.5906
[11] 哈维,D.J.E。;Fletcher,D.F.,《一种新的流体平流体积算法:定义的捐赠区域方案》,国际期刊Numer。《流体方法》,35,151-172,(2001)·Zbl 0991.76062号 ·doi:10.1002/1097-0363(20010130)35:2<151::AID-FLD87>3.0.CO;2-4
[12] 哈维,D.J.E。;Fletcher,D.F.,《一种新的流体体积平流算法:流格式》,J.Compute。物理。,162, 1-32, (2000) ·Zbl 0964.76068号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6510
[13] Geuyffinier博士。;李,J。;纳迪姆,A。;斯卡多韦利,R。;Zaleski,S.,三维流动中用平滑表面应力方法追踪流体体积界面,J.Compute。物理。,152, 423-456, (1999) ·Zbl 0954.76063号 ·doi:10.1006/jcph.1998.6168
[14] 斯卡多韦利,R。;Zaleski,S.:注:矩形网格中连接线性界面和体积分数的分析关系。计算杂志。物理学。164, 228-237 (2000) ·Zbl 0993.76067号
[15] 斯卡多韦利,R。;Zaleski,S.:用最小二乘拟合和分裂欧拉-拉格朗日平流重建界面。国际期刊数字。方法流体41, 251-274 (2003) ·Zbl 1047.76080号
[16] Rafei,R.:螺旋通道中不可压缩三维湍流的数值解。伊朗德黑兰阿米尔卡比尔科技大学理科硕士论文(2004年)
[17] Li,C.W。;Zang,Y.F.,通过(k)−(w)模型模拟半封闭水体中的自由表面再循环流动,应用。数学。型号。,22, 153-164, (1998) ·Zbl 0914.76062号 ·doi:10.1016/S0307-904X(98)00014-6
[18] 高,H。;顾,H.Y。;Guo,L.J.:水平管中分层油水两相湍流的数值研究。国际传热传质杂志46, 749-754 (2003) ·Zbl 1121.76491号
[19] Ren,B。;王毅,随机波浪对溅水区结构物砰击的数值模拟,海洋工程,31547-560,(2004)·doi:10.1016/j.oceaneng.2003.10 2006年
[20] 沈玉梅。;Ng,首席执行官。;Zheng,Y.H.:使用VOF方法和双方程湍流模型模拟水下堤坝上的波浪传播。海洋工程。31, 87-95 (2004)
[21] 阿萨迪,S。;Passandideh-Fard,M.,《液滴撞击薄液膜的计算研究》,阿拉伯。科学杂志。工程师,34,505-517,(2009)
[22] 萨吉,H。;医学博士凯塔卜达里。;Zamirian,M.,一种基于参数化方法的新算法,用于计算自由表面流的曲率,应用。数学。型号。,37, 570-585, (2013) ·Zbl 1349.76527号 ·doi:10.1016/j.apm.2012.02.043
[23] Fletcher,C.A.J.:《流体动力学计算技术》,第1版。计算物理中的斯普林格级数(1988)·Zbl 0706.76001号
[24] 雷诺阿,D.P。;Seabra Santos,佛罗里达州。;坦佩维尔,A.M.:孤立波的产生、阻尼和反射的实验研究。动态。大气。海洋9, 341-358 (1985)
[25] Boussinesq,M.J.、Théorie de l'膨胀液、appelée e onde solitaire ou de translation。C.-R.阿卡德运河中的传播媒介。科学。巴黎。,72, 755-759, (1871)
[26] 香港Versteeg。;Malalaskera,W.:计算流体动力学导论,有限体积法。Longman,Harlow(1995)·Zbl 0933.76069号
[27] 医学博士凯塔卜达里。;Saghi,H.:并置和交错网格上层流和湍流的大涡模拟。ISRN机械。Eng.,vol.2011,文章ID 809498(2011)。doi:10.5402/2011/809498
[28] 医学博士凯塔卜达里。;Nobari,M.R.H。;Moradi Larmaei,M.:使用Navier-Stokes解算器和改进的VOF自由表面处理模拟海岸带的波群传播和破碎。申请。海洋研究。30, 130-143 (2008)
[29] Nobari,M.R.H。;医学博士凯塔卜达里。;Moradi Larmaei,M.:统一笛卡尔网格的流体平流体积修正方法。申请。数学。模型。33, 2298-2310 (2009) ·Zbl 1185.76818号
[30] Zalesak,S.T.:流体的全多维通量校正传输算法:J.Compute。物理学。31, 335-362 (1979) ·Zbl 0416.76002号
[31] Ghia,美国。;K.N.Ghia。;Shin,C.T.:使用Navier-Stokes方程和多重网格方法求解不可压缩流的高分辨率解。J.计算。物理学。48, 387-411 (1982) ·Zbl 0511.76031号
[32] Nakayama,T。;Washizu,K.:非线性晃动问题的边界元分析。在:Bauerjee,P.K.,Mukherjee,S.(编辑)边界元方法的发展-3。Elsevier应用科学出版社,纽约(1984)·Zbl 0562.76021号
[33] J.C.马丁。;Moyce,W.J.:刚性水平面上液柱坍塌的实验研究。菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦。244, 312-324 (1952)
[34] Romate,J.E.:自由表面波的吸收边界条件。计算。物理学。99, 135-145 (1992) ·Zbl 0741.76007号
[35] 院长,R.G。;Darlyple,R.A.:工程师和科学家的水波力学。在:海洋工程高级系列,第2卷。新加坡世界科学出版公司(1991年)·Zbl 0809.76064号
[36] Sorensen,R.M.:《海岸工程基础》,第三版。In:国会图书馆编目出版数据(2000年)
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。