×
阿利·阿卜杜勒拉希姆·M·。;三井浅井;吉米·桑达

ISPH方法中自由表面流表面张力的建模。 （英语） Zbl 1356.76095号

国际期刊数字。方法热流体流动 23，第3期，479-498（2013）.
总结：目的{}-本文旨在说明如何将基于Smagorinsky子网格尺度模型的表面张力模型和涡流粘度引入ISPH（不可压缩平滑粒子流体力学）方法中，该模型属于湍流大涡模拟（LES）理论。此外，在压力泊松方程的源项中引入了一个小的修改，作为稳健模拟的稳定器。这种稳定产生了平滑的压力分布，并保持了流体的总体积，与MPS中最近的修改类似。{}设计/方法/方法{}-在不直接建模周围空气的情况下评估自由表面流中的表面张力，以降低计算成本。通过计算无颗粒条件下立方体液滴自由表面界面的表面张力和不同分辨率模型下的乳冠问题，验证了所提模型的有效性。最后，通过流体-流体相互作用模拟，讨论了涡流粘度的影响。{}调查结果{}-从数值试验来看，表面张力模型可以处理包括高曲率在内的自由表面张力问题，而无需特殊处理。涡流粘度在调节飞溅方面有明显的作用，并减少了相互作用中自由表面的变形。最后，在压力泊松方程源项中出现的所提出的稳定性在模拟中保持流体总体积具有重要作用。{}创意/价值{}-开发了一种不可压缩的光滑粒子流体动力学，以使用表面张力模型和涡流粘度模拟牛奶冠问题。

引用于11文件

MSC公司：

76D45型 不可压缩粘性流体的毛细管（表面张力）
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76米28 粒子法和晶格气体法

关键词：

流;粘度;模拟;不可压缩光滑粒子流体力学;表面张力;自由表面流;涡流粘度;牛奶冠
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.M.Aly}等人，《国际数学家杂志》。方法热流体流动23，No.3，479--498（2013；Zbl 1356.76095）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Adami，S.，Hu，X.Y.和Adams，N.A.（2010），“使用再生散度近似的多相SPH的新表面张力公式”，计算物理杂志，第229卷第13期，第5011-21页·Zbl 1346.76161号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[2] Bierbrauer，F.、Bollada，P.C.和Phillips，T.N.（2009），“平滑粒子流体力学中边界条件处理的一致反射图像粒子方法”，计算。方法应用。机械。《工程》，第198卷，第3400-10页·Zbl 1230.76046号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[3] Brackbill，J.U.、Kothe，D.B.和Zemach，C.（1992），“表面张力建模的连续体方法”，《计算物理学杂志》，第100卷，第335-54页·Zbl 0775.76110号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[4] Cummins，S.J.和Rudman，M.（1999），“SPH投影方法”，《计算物理杂志》，第152卷，第584-607页·Zbl 0954.76074号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[5] Gotoh，H.、Sakai，T.和Shibahara，T.（2000），“亚颗粒尺度湍流模型的拉格朗日流模拟”，Annu。J.Hydraulic Eng.，JSCE，第44卷，第575-80页（日语）·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[6] Gotoh，H.、Shao，S.和Sakai，T.（2003），“使用幕墙的SPH-LES消波模型”，年。《水利工程杂志》，JSCE，第47卷，第397-402页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[7] Gotoh，H.、Shibahara，T.和Sakai，T.（2001），“MPS方法的亚颗粒尺度湍流模型”，计算。《流体动力学杂志》，第9卷，第339-47页。
[8] Gunji，H.、Ishii，H.，Saito，A.和Sakai，T.（2003），“奶冠研究，Nagare多媒体”，网址：www2.Nagare.or.jp/mm/2003/Gunji/index.htm（2004年2月25日访问）。
[9] Hu，X.Y.和Adams，N.A.（2007），“不可压缩多相SPH方法”，计算物理杂志，第227卷，第264-78页·Zbl 1126.76045号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[10] Khayyer，A.、Gotoh，H.和Shao，S.（2008），“破碎波中准确跟踪水面的修正不可压缩SPH方法”，海岸工程，第55卷，第236-50页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[11] Khayyer，A.、Gotoh，H.和Shao，S.（2009），“通过改进的不可压缩SPH方法增强对波浪冲击压力的预测”，《应用海洋研究》，第31卷，第111-31页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[12] Lee，B.-H.，Park，J.-C.，Kim，M.-H.，Jung，S.-J.，Ryu，M.-C.和Kim，Y.-S.（2010），“使用粒子法对冲击载荷进行数值模拟”，海洋工程，第37卷，第164-73页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[13] Lee，E.-S.，Moulinec，C.，Xu，R.，Violeau，D.，Laurence，D.和Stansby，P.（2008），“SPH无网格粒子法的弱可压缩和真正不可压缩算法的比较”，计算物理杂志，第18卷，第8417-36页·Zbl 1256.76054号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[14] Liu，G.R.和Liu，M.B.（2003），《平滑粒子流体动力学：无网格粒子方法》，世界科学出版社，新加坡·Zbl 1046.76001号
[15] Monaghan，J.J.（1994），“用SPH模拟自由表面流动”，《计算物理杂志》，第110卷，第399-406页·Zbl 0794.76073号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[16] Monaghan，J.J.（2005年），“平滑粒子流体动力学”，代表程序。物理。，第68卷，第1703-59页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[17] Morris，J.P.（2000），“用光滑粒子流体动力学模拟表面张力”，《国际流体数值方法杂志》，第33卷，第333-53页·Zbl 0985.76072号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[18] Morris，J.P.、Fox，P.J.和Zhu，Y.（1997），“利用SPH模拟低雷诺数不可压缩流动”，《计算物理杂志》，第136卷，第214-26页·Zbl 0889.76066号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[19] Nugent，S.和Posch，H.A.（2000），“平滑粒子应用力学中的液滴和表面张力”，《物理评论》E，第62卷，第4968-75页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[20] Schoenberg，I.J.（1946），“分析函数对等距数据近似问题的贡献”，《应用数学季刊》，第4卷，第45-99页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[21] Shao，S.和Gotoh，H.（2003），“SPH模型对溃坝和波浪破碎的压力分析”，Annu。《水利工程杂志》，JSCE，第47卷，第403-8页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[22] Shao，S.和Gotoh，H.（2004），“用SPH-LES模型模拟行波和浮式幕墙的耦合运动”，《海岸工程杂志》，第46卷，第171-202页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[23] Shao，S.和Lo，E.Y.M.（2003），“模拟自由表面牛顿和非牛顿流动的不可压缩SPH方法”，高级水资源。，第26卷，第787-800页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[24] Takeda，H.、Miyama，S.和Sekiya，M.（1994年），“平滑粒子流体动力学对粘性流动的数值模拟”，Prog。西奥。物理。，第92卷第5期，第939-60页·兹比尔1356.76095 ·doi:10.1108/09615531311301263
[25] Tanaka，M.和Masunaga，T.（2010），“通过准压缩性稳定和平滑MPS方法中的压力”，计算物理杂志，第229卷，第4279-90页·Zbl 1334.76121号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[26] Tartakovsky，A.M.和Meakin，P.（2005），“光滑粒子流体动力学表面张力和接触角建模”，《物理评论》E，第72卷，第026301-9页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[27] Violeau，D.和Issa，R.（2007年），“用SPH方法对复杂湍流自由表面流动进行数值模拟：概述”，《国际数值杂志》。方法。《流体》，第53卷，第277-304页·Zbl 1227.76022号 ·doi:10.1108/09615531311301263
[28] Xu，R.，Stansby，P.和Laurence，D.（2009），“基于投影方法和新方法的不可压缩SPH（ISPH）的精度和稳定性”，计算物理杂志，第228卷，第6703-25页·兹比尔1261.76047 ·doi:10.1108/09615531311301263
[29] Katsuya，N.、Koshizuka，S.、Oka，Y.和Obata，H.（2001），“使用粒子方法对液滴破碎行为进行数值分析”，《核科学与技术杂志》，第38卷，第1057页·Zbl 1356.76095号 ·doi:10.1108/09615531311301263
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配，并且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。