圆筒形贮腔中微重力液体非线性晃动的数值模拟

本文讨论低重力液体在圆筒形贮腔中的非线性晃动问题。将 AL E(任意的拉格朗日 -欧拉 )运动学描述关系引入到 Navier- Stokes方程中 ,在时间域上采用分步离散方法中的速度修正格式 ,利用Galerkin加权余量方法推导了系统的有限元数值离散方程 ;推导了考虑表面张力效应时有限元边界条件的弱积分形式。推导了自由液面上法向矢量的计算公式。模拟了圆筒形贮腔中低重力液体的非线性晃动 ,并得到了自由液面、波高变化、压力响应等非线性动力特性。揭示了微重力液体非线性晃动的重要特征并将所得结论与现有的实验结果进行了比较。