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一种基于边界加厚的直接强迫浸没边界法,用于完全解析的颗粒流模拟。 (英语) Zbl 1452.76176号

摘要:提出了一种基于边界加厚的直接强迫浸没边界(BTDF)方法,用于有限尺寸颗粒不可压粘性流动的全解析模拟。通过略微加厚边界厚度,基于隐式直接强迫(IDF)方法和正则化δ函数的整体分割条件,改进了固体边界上的拉格朗日点及其相邻流体欧拉网格之间的局部通信。与传统的直接强迫(DF)技术相比,该策略产生了简单但更好的非滑移和非穿透边界条件。特别地,本BTDF方法可以实现与其他有代表性的改进方法(如多直接强迫(MDF)、隐式速度校正(IVC)和再现核粒子方法(RKPM))相当的数值精度,而其计算成本仍然比它们低得多,几乎与传统的DF方法相当。还揭示了边界增厚的最佳厚度值与不同正则化δ函数形式的依赖关系。通过将格子Boltzmann方法(LBM)与BTDF-IB相耦合,对圆柱绕流蠕动流(Re=0.1)、定常涡分离流(Re=40)和非定常涡脱落流(Re=200)进行了数值模拟,验证了该方法的鲁棒性。在单圆柱自由沉降、双颗粒DKT沉降和504颗粒在封闭腔内沉降的Rayleigh-Taylor不稳定性三种基准情况下,对本方法的精度和鲁棒性进行了验证。最后比较了BTDF方法和MDF方法的计算效率。

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76米28 粒子法和晶格气体法
76T20型 悬架
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程

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