A.科莱。;J.利米多。;维拉，J.-P。 正压流的精确多区SPH格式。 （英语） Zbl 1452.65286号 J.计算。物理学。 388, 561-600 (2019). 小结：本文主要研究使用无网格数值方法求解正压流体流动：光滑粒子流体动力学（SPH）。这种方法在评估作为压力场的状态变量时严重缺乏准确性。基于黎曼解算器的SPH-ALE方法显著改善了这种评估，但增加了方案的复杂性，并且很难防止低马赫数问题。我们基于SPH-ALE形式和有限体积稳定低马赫数方案的组合，提出了一种称为（gamma）-SPH-ALE的替代方案。将其应用于单相正压欧拉方程，通过非线性稳定性分析对其特征进行了详细描述和评估，突出了方案参数上的类CFL条件。据我们所知，这是首次对SPH-ALE方案进行此类非线性分析。最后，它在几个学术测试案例中的实现表明，相对于SPH ALE黎曼解算器，该方案实际上在减少计算时间的情况下提高了稳定性和准确性。 引用于2文件 MSC公司： 65米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 65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性 76米28 粒子法和晶格气体法 76N15型 气体动力学（一般理论） 65Z05个 科学应用 关键词：粒子方法;光滑粒子流体力学;任意拉格朗日-欧拉方法;非线性稳定性;一致性;拉伸不稳定性 软件：CRKSPH公司;HE-E1GODF公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \文本{A.Collé}等人，J.Comput。物理学。388561-600（2019年；兹比尔1452.65286） 全文： 内政部 哈尔 参考文献： [1] Vila，J.P.，《关于粒子加权方法和光滑粒子流体动力学》，数学。模型方法应用。科学。，09, 161-209 (1999) ·Zbl 0938.76090号 [2] 格雷尼尔，N。；维拉，J.P。；Villedieu，P.，适用于自由表面流动的可压缩双流体模型的精确低马赫数格式，J.Compute。物理。，252, 1-19 (2013) ·Zbl 1349.76334号 [3] 拉瓦利，G。；维拉，J.-P。；布兰查德，G。；Laurent，C。；Charru，F.，被气流剪切的薄液膜的数值简化模型，J.Compute。物理。，301, 119-140 (2015) ·Zbl 1349.76622号 [4] Lucy，L.B.，《裂变假说测试的数值方法》，Astron。J.，8211013-1024（1977年） [5] 莫纳汉，J.J。；Gingold，R.A.，《粒子法SPH冲击模拟》，J.Compute。物理。，52, 374-389 (1983) ·Zbl 0572.76059号 [6] Monaghan，J.，《用SPH模拟自由表面流动》，J.Compute。物理。，110, 399-406 (1994) ·Zbl 0794.76073号 [7] Monaghan，J.J.，《平滑粒子流体动力学》，年。阿斯顿牧师。天体物理学。，30, 543-574 (1992) [8] Benz，W.，《光滑粒子流体动力学：综述》，（（1990），施普林格：施普林格荷兰，多德雷赫特），269-288 [9] 奔驰，W。；Asphaug，E.，《断裂冲击模拟》。I.方法和试验，伊卡洛斯，107，98-116（1994） [10] Lee，E.S。；穆利内克，C。；Xu，R。；维奥洛，D。；劳伦斯，D。；Stansby，P.，《SPH网格自由粒子法的弱可压缩和真正不可压缩算法的比较》，J.Compute。物理。，227, 8417-8436 (2008) ·兹比尔1256.76054 [11] Fatehi，R。；Manzari，M.T.，《弱可压缩光滑粒子流体动力学中数值振荡的补救方法》，《国际数值杂志》。《液体方法》，671100-114（2011）·Zbl 1453.76159号 [12] 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，J.Compute。物理。，191, 448-475 (2003) ·兹比尔1028.76039 [13] 胡晓云。；Adams，N.A.，宏观和细观流动的多相SPH方法，J.Comput。物理。，213, 2, 844-861 (2006) ·Zbl 1136.76419号 [14] 莫纳汉，J.J。；Rafiee，A.，《高密度比多流体流动的简单SPH算法》，国际J·数值。《液体方法》，71，537-561（2013）·Zbl 1430.76400号 [15] 约翰逊·G·R。；Beissel，S.R.，《SPH影响计算的标准化平滑函数》，《国际数值杂志》。方法工程，39，2725-2741（1996）·Zbl 0880.73076号 [16] 维拉（Vila）、珍妮·鲍尔（Jean-Paul）、Methodes specifires regularises。发展近况和新应用，ESAIM程序。，3, 131-146 (1998) ·Zbl 0945.76068号 [17] Dilts，G.A.，《移动最小二乘粒子流体力学I.一致性和稳定性》，国际数值杂志。方法工程，44，8，1115-1155（1999）·Zbl 0951.76074号 [18] Frontiere，N。；拉斯金，C.D。；Owen，J.M.，CRKSPH:保守再生核平滑粒子流体动力学方案，J.Compute。物理。，332, 160-209 (2017) ·Zbl 1378.76092号 [19] Lanson，北卡罗来纳州。；Vila，J.-P.，重整化无网格格式I：守恒定律的一致性、稳定性和混合方法，SIAM J.Numer。分析。，46, 4, 1912-1934 (2008) ·Zbl 1178.65123号 [20] 马龙，S。；安托诺，M。；Colagrossi，A。；科利基奥，G。；Touze，D.L。；Graziani，G.，（δ）-SPH模型，用于模拟剧烈冲击流，计算。方法应用。机械。工程，200，1526-1542（2011）·Zbl 1228.76116号 [21] Molteni，D。；Colagrossi，A.，使用SPH改进水动力环境中压力评估的简单程序，计算。物理学。社区。，180, 861-872 (2009) ·Zbl 1198.76108号 [22] 安托诺，M。；Colagrossi，A。；Marrone，S.，弱可压缩SPH格式中的数值扩散项，计算。物理学。社区。，183, 2570-2580 (2012) ·兹比尔1507.76152 [23] 法拉利，A。；Dumbser，M。；托罗，E.F。；Armanii，A.，一种新的自由表面流三维平行SPH方案，Comput。流体，38，1203-1217（2009）·Zbl 1242.76270号 [24] Monaghan，J.，《无拉伸失稳的SPH》，J.Compute。物理。，159, 290-311 (2000) ·兹伯利0980.76065 [25] 斯威格尔，J。；希克斯，D。；阿塔韦，S.，《平滑粒子流体动力学稳定性分析》，J.Compute。物理。，116, 123-134 (1995) ·Zbl 0818.76071号 [26] Monaghan，J.，《关于粒子方法中的穿透问题》，J.Compute。物理。，82, 1, 1-15 (1989) ·Zbl 0665.76124号 [27] Xu，R。；斯坦斯比，P。；Laurence，D.，基于投影方法和新方法J.Compute的不可压缩SPH（ISPH）的准确性和稳定性。物理。，228, 6703-6725 (2009) ·Zbl 1261.76047号 [28] 林德·S。；Xu，R。；斯坦斯比，P。；Rogers，B.，《自由表面流动的不可压缩平滑粒子流体动力学：脉冲流和传播波稳定性和验证的基于扩散的通用算法》，J.Compute。物理。，231, 1499-1523 (2012) ·Zbl 1286.76118号 [29] 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 [30] 奥格，G。；马龙，S。；Touze，D.L。；de Leffe，M.，通过结合准拉格朗日移动传输速度和一致的ALE公式提高SPH精度，J.Compute。物理。，313, 76-98 (2016) ·Zbl 1349.65537号 [31] Khayyer，A。；H.Gotoh。；Shimizu，Y.，两种粒子正则化方案的精度和守恒性的比较研究，以及ISPH背景下优化粒子移位方案的建议，J.Compute。物理。，332, 236-256 (2017) ·兹比尔1378.76094 [32] Sun，P。；Colagrossi，A。；马龙，S。；Zhang，A.，《（δ）+SPH模型：进一步改进SPH方案的简单程序》，计算。方法应用。机械。工程，31525-49（2017）·Zbl 1439.76133号 [33] 张，C。；胡晓云。；Adams，N.A.，平滑粒子流体动力学的广义输运速度公式，J.Compute。物理。，337, 216-232 (2017) ·Zbl 1415.76514号 [34] Touze，D.L。；Colagrossi，A。；科利奇奥，G。；Greco，M.，《应用于自由表面问题的光滑粒子流体动力学的关键研究》，国际期刊Numer。《液体方法》，73、7、660-691（2013）·兹比尔1455.76148 [35] 希特，C。；Amsden，A。；库克，J.，所有流速的任意拉格朗日-欧拉计算方法，J.计算。物理。，135, 203-216 (1997) ·Zbl 0938.76068号 [36] Hirt，C.W.，《一种任意的拉格朗日-俄勒冈计算技术》，（Holt，M.，《流体动力学中的数值方法》，《流体力学中的数字方法》，物理讲义，第8卷（1971年），《施普林格-弗拉格：柏林施普林格》），350-355·Zbl 0228.76064号 [37] Noh，W.，CEL:一种时间相关、二维空间、耦合欧拉-拉格朗日码（1963） [38] 林德·S。；Stansby，P.，过渡到拉格朗日自由表面运动的高阶欧拉不可压缩光滑粒子流体力学，J.Compute。物理。，326, 290-311 (2016) ·Zbl 1373.76257号 [39] Fourtakas，G。；斯坦斯比，P。；罗杰斯，B。；Lind，S.，与尖锐界面相连的欧拉-拉格朗日不可压缩SPH公式（ELI-SPH），计算。方法应用。机械。工程师，329，532-552（2018）·Zbl 1439.76127号 [40] Toro，E.F.，Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics:A Practical Introduction（1997），Springer:Springer Berlin，纽约·Zbl 0888.76001号 [41] 德贡，P。；Tang，M.，等熵Euler方程低马赫数极限的全速度格式，Commun。计算。物理。，10, 1-31 (2011) ·Zbl 1364.76129号 [42] 吉拉德，H。；Viozat，C.，关于低马赫数极限下迎风格式的行为，计算。流体，28，1，63-86（1999）·Zbl 0963.76062号 [43] Couderc，F。；杜兰，A。；Vila，J.-P.，具有密度分层的多层浅水模型的显式渐近保持低Froude格式，J.Compute。物理。，343，补编C，235-270（2017）·兹比尔1380.86004 [44] 维奥洛，D。；Leroy，A.，《关于弱可压缩SPH的最大时间步长》，J.Compute。物理。，256，附录C，388-415（2014）·Zbl 1349.76745号 [45] Clayer，M。；Lacome，J。；利米多，J。；Vila，J.，欧拉等熵SPH方案的压力评估改进，（2014年第九届国际SPHERIC研讨会论文集，2014年第9届国际SPHERIC研讨会论文集），法国巴黎（2014） [46] 舒，C.-W。；Osher，S.，《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现》，J.Compute。物理。，77, 2, 439-471 (1988) ·Zbl 0653.65072号 [47] 张，C。；胡，X。；Adams，N.，基于低耗散黎曼解算器的弱可压缩SPH方法，J.Compute。物理。，335，C，605-620（2017）·Zbl 1375.76155号 [48] 马龙，S。；Colagrossi，A。；图泽，D.L。；Graziani，G.，SPH解算器中的快速自由表面检测和水平集函数定义，J.Comput。物理。，229, 10, 3652-3663 (2010) ·Zbl 1391.76623号 [49] Marongiu，J.-C.，Methode numerique lagrangenne pour la simulation d'ulements a surface libre:application aux turbines Pelton（2007），里昂中央大学，Theses [50] Leduc，J.，Etude physique et numerique de l’ecoulement dans un dispositif d’injection de turbine Pelton（2010年12月），里昂中央大学，论文 [51] Colagrossi，A.，《带碎片的自由表面流和界面流的无网格拉格朗日方法》（2005），罗马大学 [52] 安托诺，M。；马龙，S。；Colagrossi，A。；Bouscasse，B.，（δ）-SPH方案中的能量平衡，计算。方法应用。机械。工程，289209-226（2015）·Zbl 1423.76360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。