卞、欣;李，珍;乔治·埃姆·卡尼亚达基斯 通过区域分解通过平滑粒子流体动力学进行多分辨率流动模拟。 （英文） Zbl 1349.76663号 J.计算。物理学。 297, 132-155 (2015). 总结：我们提出了一种通过区域分解（DD）技术同时耦合基于粒子的方法来模拟粘性流动的方法。特别地，我们选择了平滑粒子流体力学（SPH）方法的两种分辨率作为演示。在DD框架内，模拟域被分解为两个（或多个）重叠的子域，每个子域都有一个单独的颗粒尺度由局部流动物理决定。通过基于拉格朗日插值的两个独立模拟进行匹配，在重叠区域实现了两个子域的一致性状态变量和通量基于区域分解的SPH方法（DD-SPH）采用不同的空间和时间分辨率，因此每个子域都有自己的平滑长度和时间步长。因此，进行了粒子细化和去细化异步地根据每个子域的个人时间推进。提出的策略有意避免了不同分辨率之间的SPH力相互作用，因此耦合原则上可以超越SPH-SPH，并允许SPH与其他介观或微观粒子方法耦合。首先对瞬态Couette流验证了DD-SPH方法，其中基于时空尺度适当耦合的模拟结果与解析解吻合良好。特别地，我们发现重叠区域的大小应该至少为\（r_｛c，1｝+2 r_｛c，2｝\），其中\（r_｛c，1｝\）和\（r_｛c，2｝\）是具有\（r_｛c，1｝\leq r_｛c，2｝\）的两个子域中的截止半径。随后，扰动波被视为平行或垂直于混合界面传播。如果在短声波时间尺度下的瞬态行为是相关的，而流体在足够长的时间尺度下可以被视为准不可压缩流体，那么可压缩性是显著的。为此，我们提出了两个子域的密度场耦合。最后，模拟了一个稳定的Wannier流，其中旋转的圆柱体靠近墙壁。润滑效应在气缸和底壁之间的间隙中非常显著，因此需要高分辨率，而在域的其余部分，可以以低得多的分辨率模拟流动。空间和时间分辨率均达到16的DD-SPH模拟结果与单个高分辨率模拟结果吻合良好，但在远离圆柱体的区域，前者的速度要快两个数量级。 引用于15文件 MSC公司： 76米28 粒子法和晶格气体法 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 76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程 关键词：多尺度耦合;时间耦合;混合仿真;拉格朗日粒子方法;介观模拟 软件：MUI公司;NDSPMHD公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{X.Bian}等人，《计算杂志》。物理学。297132-155（2015年；Zbl 1349.76663） 全文： 内政部 参考文献： [1] 伯杰，M。；Colella，P.，《冲击流体动力学的局部自适应网格细化》，J.Compute。物理。，82, 1, 64-84 (1989) ·Zbl 0665.76070号 [2] S.T.奥康奈尔。；汤普森，P.A.，《分子动力学-包含混合计算：研究复杂流体流动的工具》，《物理学》。版本E，52，R5792-R5795（1995） [3] Hadjiconstantinou，N.G.，《混合原子成分配方和移动接触线问题》，J.Compute。物理。，154, 2, 245-265 (1999) ·Zbl 0935.81080号 [4] Flekköy，E.G。；瓦格纳，G。；Feder，J.，《粒子和连续介质组合动力学的混合模型》，Europhys。莱特。，52, 3, 271-276 (2000) [5] 云达，T。；Walther，J.H。；Koumoutsakos，P.，用于模拟稠密流体流动的混合原子连续体方法，J.Comput。物理。，205, 373-390 (2005) ·兹比尔1087.76542 [6] Smith，B。；比约斯塔德，P。；Gropp，W.，《区域分解：椭圆偏微分方程的并行多层方法》（1996），剑桥大学出版社·Zbl 0857.65126号 [7] Monaghan，J.J.，《平滑粒子流体动力学》，众议员程序。物理。，68, 8, 1703-1759 (2005) [8] 阿达米，S。；胡，X。；Adams，N.，平滑粒子流体动力学的输运速度公式，J.Compute。物理。，241, 292-307 (2013) ·Zbl 1349.76659号 [9] 卞，X。；利特维诺夫，S。；Ellero，M。；Wagner，N.J.，约束条件下颗粒悬浮液的流体动力学剪切增稠，J.非牛顿。流体力学。，213, 39-49 (2014) [10] Nelson，R.P。；Papaloizou，J.C.，《平滑粒子流体动力学中的可变平滑长度和能量守恒》，周一。不是。R.阿斯顿。《社会学杂志》，270，1-20（1994） [11] 费尔德曼，J。；Bonet，J.，《SPH中的动态细化和边界接触力及其在流体流动问题中的应用》，国际期刊Numer。《方法工程》，72，3，295-324（2007）·Zbl 1194.76229号 [12] Barcarolo，D。；Touzé，D.L。；奥格，G。；de Vuyst，F.，应用于平滑粒子流体动力学方法的自适应粒子细化和去细化，J.Compute。物理。，273, 640-657 (2014) ·Zbl 1351.76229号 [13] Karniadakis，G.E。；Beskok，A。；Aluru，N.，《微流和纳米流：基础和模拟》（2005），Springer:Springer New York·Zbl 1115.76003号 [14] 莫里斯，J.P。；福克斯·P·J。；Zhu，Y.，使用SPH建模低雷诺数不可压缩流，J.Compute。物理。，136, 1, 214-226 (1997) ·Zbl 0889.76066号 [15] Price，D.J.，《光滑粒子流体动力学和磁流体动力学》，计算机科学杂志。物理。，231, 759-794 (2012) ·Zbl 1402.76100号 [16] Dehnen，W。；Aly，H.，《在无配对不稳定性的情况下改进平滑粒子流体动力学模拟的收敛性》，Mon。不是。R.阿斯顿。Soc.，425，21068-1082（2012年） [17] 埃斯帕诺，P。；Revenga，M.，平滑耗散粒子动力学，物理学。版本E，67，2，026705（2003） [18] 武田，H。；Miyama，S.M。；Sekiya，M.，光滑粒子流体动力学粘性流动的数值模拟，Prog。西奥。物理。，92, 5, 939-960 (1994) [19] 卞，X。；利特维诺夫，S。；钱，R。；Ellero，M。；Adams，N.A.，用平滑耗散粒子动力学对悬浮粒子进行多尺度建模，物理学。流体，241012002（1994） [20] De Fabritis，G。；塞拉诺，M。；德尔加多·布斯卡利奥尼，R。；Coveney，P.V.，纳米尺度流体的波动流体动力学建模，Phys。版本E，75，026307（2007） [21] Karniadakis，G.E。；Sherwin，S.J.，计算流体动力学的谱/hp元素方法，数值。数学。科学。计算。（2013），牛津大学出版社：牛津大学出版社纽约·Zbl 1256.76003号 [22] 卞，X。；Ellero，M.，《浓缩颗粒悬浮物{SPH}模拟的分裂积分方案》，计算。物理学。社区。，185, 1, 53-62 (2014) ·Zbl 1344.65033号 [23] 唐，Y.-H。；Kudo，S。；卞，X。；李，Z。；Karniadakis，G.E.，《多尺度通用接口：用于耦合异构求解器的并发框架》，J.Comput。物理学。（2015），提交出版·Zbl 1349.76738号 [24] Plimpton，S.，《短程分子动力学快速并行算法》，J.Compute。物理。，117, 1, 1-19 (1995) ·Zbl 0830.65120号 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。