rGFM方法在流-固界面问题数值模拟中的应用

rGFM(real Ghost Fluid Method)方法已经成功应用于气-水界面的数值模拟,体现了界面计算准确,守恒误差小等优点。结合Hydro-elasto-plastic固体模型,将rGFM方法推广于对流-固界面的数值计算。通过在界面处构造并求解Riemann问题,得到界面处流体的准确的流动状态。以此状态来定义界面边界条件,从而多介质流动问题转化为单介质流动问题来求解。数值结果表明,该方法可以用于流-固界面的数值计算,界面和其它间断计算准确。

rGFM方法在二维流-固问题模拟中的应用探讨

本文结合r GFM(real Ghost Fluid Method),Hydro-elasto-plastic固体模型,在流-固界眠的二维模拟计算中推广使用r GFM方法,针对界面处的二维Riemann问题进行构造和求解,进而获取界面处流体准确的流动状态,进而用该流动状态来对界眠的边界条件进行定义,进而将流动问题的多个介质转化成单个的介质进行求解。二维实验结果模拟显示,在流-固界眠采用r GFM方法进行数值计算,界眠与其他间断之间计算十分准确,精确解与二维问题之间具有较高的吻合度。

三角形网格上多介质流动问题界面处理方法

多介质流动问题的求解一般是在结构网格上实现,而三角形网格对于复杂计算区域具有更好的适应性,本文结合rGFM方法,给出三角形网格上多介质流动问题界面处理方法.利用level-set方法跟踪界面,在界面处构造Riemann问题,得到界面处流体准确的流动状态.通过定义界面边界条件,将多介质流动问题转化为单介质流动问题,利用高精度RKDG方法求解.采用多个算例验证该方法的稳健性和有效性,结果表明该方法能准确捕捉界面和激波的位置,保持界面清晰.

一种求解多介质流问题的正保护数值方法

在计算爆炸或高速射流等多介质流问题时,会遇到低密度低内能的情况。由于数值误差等原因,计算过程中会出现负的密度、压力或内能,从而导致计算无法继续推进。针对该问题,给出了一种基于rGFM界面处理方法和WENO高精度格式的正保护算法。算法首先使用具有正保护功能的求解器在界面处求解双激波近似黎曼问题,并用近似解更新界面附近真实流体与虚拟流体的状态。然后又将针对理想气体的高精度正保护WENO算法推广应用于液体介质,从而给出了一种求解多介质流问题的正保护数值方法。数值试验表明算法是有效的,且能准确捕捉到介质界面等各类间断。

多介质流动问题的高精度正保护数值模拟方法

将高精度RKDG(Runge-Kutta Discontinuous Galerkin)正保护格式推广应用于多介质流动问题的数值模拟.通过近似求解双激波Riemann问题来得到界面处流体的流动状态,证明了Riemann问题解的正保护性质,利用RGFM(Real Ghost Fluid Method)界面处理方法定义界面边界条件,将多介质问题转化为单介质问题进行计算,得到一维多介质流动问题的高精度RKDG(Runge-Kutta Discontinuous Galerkin)正保护数值模拟方法.对多个一维问题进行数值模拟,数值结果表明文中所给出的正保护算法,能准确捕捉界面和其他间断的位置.

自适应网格上多介质流动问题的数值模拟

自适应网格加密技术在流体力学的数值模拟中起了重要作用,对于单介质流的数值模拟非常有效,而对于可压缩多介质流动问题,流体量变状态方程不同,密度也会出现大梯度变化。文中给出了一种新的求解可压缩多介质流的自适应网格加密方法,通过对强激波打击气泡的数值模拟,验证了方法的可行性。