子网格在DSMC中的作用及三角形子网格

本文采用直接模拟蒙特卡罗方法对二维微通道内Poiseuille流动进行了数值模拟,通过对不同网格密度下计算结果与"收敛"结果的比较,得到了计算网格特别是子网格系统对计算结果的影响;在此基础上,发展了基于Delaunay三角形非结构网格的子网格系统,讨论了采用该子网格的非结构化网格对模拟结果的影响,结果表明:该方法能有效提高模拟的准确性,而常规无子网格的非结构网格将"虚假"地增加气体流动的稀薄性。

一种适用于模拟水力机械内部流动的水平集-浸入边界法研究

该文提出了一种适用于数值模拟复杂水力机械内部三维不可压缩流动的水平集-浸入边界法。采用有限差分法和投影法对流体域控制方程进行离散求解,时间推进采用二阶龙格-库塔格式。在浸入边界点上压力和速度进行强制重构,以满足相应的速度和压力边界条件,进而实现了考虑固体结构边界的三维流场数值模拟。基于非结构三角形网格离散固体区域的复杂边界,通过搜索圆计算流固交界面附近一定距离内网格点至交界面的距离和采用射线法区分流体域和固体域,实现了一种利用水平集函数准确且快速捕捉复杂流固交界面的方法。通过一系列标准测试算例验证了算法的精度与鲁棒性,并应用于轴流泵泵段的三维模拟。结果表明,该文基于水平集的浸入边界法可以有效模拟固体运动下的三维流场,并适用于水力机械三维复杂流动。

象山港三维潮流特性的数值模拟

应用非结构有限体积海岸和海洋模型(FVCOM)建立象山港区域的高分辨率三维潮流数值模型。该模型水平方向采用非结构的三角形网格,使得能够更好地拟合象山港内众多岛屿和复杂曲折的不规则岸线边界,垂向采用σ坐标,考虑了湾内水道地形变化剧烈的特点。模型计算结果与实测结果吻合良好,较好地模拟了象山港内潮流场的时空分布特点,简要分析了余流场的三维特性。