基于SPH模型的2种压力振荡抑制算法比较分析

[目的]传统光滑粒子流体动力学(SPH)方法在模拟包含自由液面的水动力学问题时存在流场压力振荡。为了选取有效的算法来抑制压力振荡,对比分析密度正则化和密度耗散项这2种密度耗散算法对压力振荡的抑制效果。[方法]采用波高探测程序定量比较流动形态,并考虑运动速度对2种算法的影响。针对二维矩形液舱中的晃荡问题,考虑在不同的角速度情况下,选取流场中的压力和波面高度变化综合评判2种算法的效果。[结果]通过比较后发现,密度耗散项算法在耗散系数取为0.05时在不同的角速度情况下,均能有效抑制压力振荡,获得更稳定的流场压力和波面形态;当角速度较小时,密度正则化算法的结果较差。在角速度高的晃荡问题中,2种SPH算法对抑制压力振荡的效果基本持平。[结论]该结论具有一定的工程借鉴价值。

浅谈三维广义牛顿流体复杂流动过程修正SPH方法模拟

工业上聚合物加工过程中常涉及广义牛顿自由表面流问题,其数值模拟为当今国际上的研究热点。本文以Cross模型流体为主,对三维广义牛顿自由面流动问题SPH方法模拟研究的优缺点进行了探讨。为提高Cross模型流动问题模拟的精度和稳定性,结合密度耗散项和Taylor展开思想给出了一种适合三维广义牛顿自由面流动问题模拟的修正SPH离散格式。