可压缩多介质流体论文_赵海波,肖波,柏劲松,段书超,王刚华

导读:本文包含了可压缩多介质流体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:网格,流体,介质,方法,可压缩,方程,数值。

可压缩多介质流体论文文献综述

赵海波,肖波,柏劲松,段书超,王刚华[1](2018)在《拉氏方法模拟二维多介质可压缩流体的运动》一文中研究指出在用拉格朗日方法模拟二维多介质可压缩流体的运动时,网格发生大变形往往是模拟不能正常进行下去的重要原因。网格动态局域重分可以有效改善网格的畸变程度,使计算得以持续。针对叁角形计算网格提出了一种新的动态局域重分方法,包含"对角线交换""长边劈裂""短边融合"和"帽子戏法"4种基本操作,其中前3种操作不仅作用于同种介质内部,还可将其拓展到多介质界面处,与"帽子戏法"一起处理界面附近的大变形网格。在网格动态局域重分后,将旧网格上的物理量映射到新网格上,先计算出新叁角形的质量和内能,再根据动量守恒和能量守恒对新叁角形的格点速度及内能进行修正。利用该方法对冲击波与气泡相互作用和R-T不稳定性问题进行了数值模拟,取得了良好的效果。在R-T不稳定性算例中,采用同种介质和不同介质两种模型进行对比,模拟结果验证了该方法的有效性。(本文来源于《高压物理学报》期刊2018年04期)

赵海波[2](2018)在《多介质可压缩流体大变形运动的二维拉格朗日模拟研究》一文中研究指出拉氏方法因为其控制方程简单且可以精确地描述物质界面运动等优势在多介质可压缩流体运动的数值模拟中得到了广泛应用。但是在拉氏方法中,由于网格跟随物质一起运动,因此当模拟大变形运动时,网格易发生畸变,交错贯穿等现象。该现象会导致模拟精度降低,甚至使得模拟过程提前终止。在这种情况下,网格动态局域重分方法可以有效地改变网格的畸变程度,使得模拟可以持续地进行下去。针对多介质可压缩流体运动,文章在叁角形计算网格的基础上提出了一个新的网格操作方法——帽子戏法,该网格操作方法与“对角线交换”,“长边劈裂”和“短边融合”一起组成了一个新的网格动态局域重分方法。其中后面叁种基本操作不仅作用于同种介质内部,而且还将其拓展到多介质界面处,与“帽子戏法”一起用来处理界面处的大变形网格。每种基本操作对应着不同的判断依据,而这些判断依据通常是叁角形的边长或者某个角度值。在网格动态局域重分后,需将旧网格上的物理量映射到新的网格上去。动态局域重分方法的物理量重映较为简单,它只需要对四种网格重分操作完成重映。文章给出物理量一阶守恒重映和二阶守恒重映的具体实现方法。其中一阶重映假设了物理量在网格中是常数分布,而二阶重映则假设物理量在网格中是线性分布。这两个重映方法都可以使得质量,动量与能量的守恒性得到很好地保证。基于该网格重分与物理量重映方法,文章对多个包含大变形运动的算例进行模拟,如激波与气泡的相互作用,R-T(Rayleigh-Taylor)不稳定现象,K-H(Kelvin-Helmholtz)不稳定性问题等。模拟结果验证了该方法的有效性。在模拟超高速碰撞时,需要解决界面接触以及由断裂产生的新界面这两个界面拓扑变化问题。文章研究了虚拟真空网格在超高速碰撞中的应用。在拉氏方法模拟过程中,将真实物质周围的真空区域内填充虚拟物质,并将虚拟物质与真实物质一起划分网格,然后通过对虚拟真空网格执行动态局域重分算法,实现对物质边界的拓扑变形的处理,最终实现对界面接触的模拟。此外,根据材料失效模型通过在断裂处加入虚拟真空网格单元,还可以实现对材料断裂现象的模拟。在验证过程中,对铝球撞击铝板问题进行模拟,展现了铝球与铝板从碰撞到断裂的整个过程,同时还与欧拉程序HDS(High Fidelity Donation and Shock Wave)的模拟结果进行了对比,对比结果验证了该方法的有效性。文章同时针对叁角形计算网格中出现的物理量虚拟震荡现象也提出了解决方案——物质补偿流动方法。该方法认为叁角形计算网格出现的物理量虚拟震荡现象是因为叁角形网格的“硬度”过大造成的,即叁角形网格边不能弯曲。物质补偿流动方法采用物质流动来代替边弯曲效应,最终缓解了该虚拟震荡现象。通过K-H不稳定性问题与激波管问题的模拟验证了该方法的有效性。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2018-04-01)

沈智军,闫伟[3](2016)在《健壮且能分辨物质界面的可压缩多介质流体力学数值方法》一文中研究指出多介质大变形问题的数值模拟,是辐射流体力学问题数值模拟中最具挑战性的课题之一。模拟这类问题,往往采用能够精确分辨物质界面的拉格朗日方法或者其修正版:任意欧拉拉格朗日方法(ALE方法)。建立在局部一维黎曼解为基础的G0dunov数值方法在模拟多介质大变形问题时,特别是在模拟强激波问题时,容易(本文来源于《2016第八届全国计算物理会议报告文集》期刊2016-10-31)

赵文赓,郑洪伟[4](2014)在《基于非结构化网格的可压缩多介质流体的WENO求解方法》一文中研究指出发展了基于非结构化网格的求解可压缩多介质流体的WENO有限体积法,它能很容易用于求解复杂几何边界的问题。与基于结构化网格的WENO格式不同,基于非结构化网格的WENO格式的模板不是沿一个方向扩展模板,而是向周围扩展所有方向进行扩展。因此,对各个模板上的低阶重构函数进行加权获取高阶精度的权系数的计算需要通过求解方程组获得。在间断附近通过光滑因子来自动调整权系数,使得在光滑区获得高阶精度并同时在间断附近保持基本不振荡。为了保证多介质流体不同介质界面处不出现非物理振荡,对于界面疏运方程采用非守恒离散。数值算例说明,该方法可以在光滑区可以实现高阶精度,同时界面上不会出现非物理振荡。(本文来源于《第八届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2014-09-18)

郑洪伟[5](2013)在《可压缩多介质流体的叁维自适应求解算法研究》一文中研究指出1引言对于很多复杂外形的复杂流动,其流动现象(如激波、面界层及多介质界面不稳定等)一般具有多尺度及各向异性的特征。为了精确模拟和捕捉这些流动特征,传统的网格生成技术很难胜任。比如,对于多介质流体的界面的捕捉,如果网格没有达到足够密的情况下,很难捕捉到界面不稳定性引起的小涡。这就要求发展自适应网格生成技术。自适应网格中一大类是笛卡儿网格[1-3]。它具有快速(本文来源于《第十六届全国流体力学数值方法研讨会2013论文集》期刊2013-08-23)

刘华[6](2012)在《可压缩多介质流动问题的流体混合型方法》一文中研究指出介绍基于流体体积分数的混合型多介质流体守恒的数值模型,该模型的主要思想就是跨过界面速度和压力保持一致.将RKDG方法应用到此数值模型,求解Stifferened Gas状态方程Riemann问题,并推广至由Mie-Gruneisen状态方程表示的真实材料的更一般情形的状态方程的Riemann问题.本文给出了一维、二维算例,数值结果表明该方法是一种高分辨率的方法,可以有效的处理接触间断,激波等物理问题.(本文来源于《西安文理学院学报(自然科学版)》期刊2012年03期)

刘华[7](2012)在《可压缩多介质流动问题的流体混合型方法》一文中研究指出本文开展了可压缩多介质流的流体混合型数值模拟方法研究,将流体体积分数模型与流体力学方程组耦合在一起,得到了描述多介质流动问题的方程模型。构造了方程模型的龙格-库塔间断伽辽金方法,并推广应用于针对一般状态方程的多介质流动问题。数值模拟了气-气界面问题,水-气界面问题以及高压爆炸气体与水、铜板界面问题等多种复杂的可压缩多介质流动问题。数值结果表明本文采用的方程模型和高精度间断伽辽金方法可以有效地处理混合流体,准确地模拟激波和界面的相互作用等复杂物理现象,体现了间断伽辽金方法的高精度。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2012-02-01)

柏劲松,王涛,邹立勇,李平[8](2010)在《可压缩多介质粘性流体和湍流的大涡模拟》一文中研究指出在可压缩多介质粘性流体动力学高精度计算方法MVPPM(multi-viscous-fluid piecewise parabolicmethod)基础上,引入Smagorinsky和Vreman亚格子湍流模型,采用大涡数值模拟方法求解可压缩粘性流体NS(Navier-Stokes)方程,给出适用于可压缩多介质流体界面不稳定性发展演化至湍流阶段的计算方法和二维计算程序MVFT(multi-viscosity-fluid and turbulence)。在2种亚格子湍流模型下计算了LANL(Los Ala-mos National Laboratory)激波管单气柱RM不稳定性实验,分析了气柱的形状、流场速度以及涡的特征,通过与LANL实验和计算结果的比较可知,Vreman模型略优于Smagorinsky模型,MVFT方法和计算程序可用于对界面不稳定性发展演化至湍流阶段的数值模拟。(本文来源于《爆炸与冲击》期刊2010年03期)

杨莉[9](2009)在《二维可压缩多介质流动问题的虚拟流体方法》一文中研究指出由于虚拟流体方法(GFM)采用统一的数值格式计算多介质流动问题中的不同介质,并且无需显式的追踪界面的位置,自1999年由Fedk iw等人提出后得到了广泛的关注,并发展出几种改进的方法。本文旨在检测两种改进型的虚拟流体方法MGFM和RGFM在模拟气-液流动问题中的表现并对两种方法的结果进行比较。(本文来源于《湖南工业职业技术学院学报》期刊2009年06期)

柏劲松[10](2009)在《可压缩多介质黏性流体的数值计算》一文中研究指出在多介质复杂流动及其相互作用情况下的界面不稳定性研究中,尽管流体的黏性系数比较小,但对流场特别是因界面不稳定性引起的混合部分产生的影响是不能忽略的。采用算子分裂技术,将考虑热传导和(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报(2008年版)》期刊2009-01-01)

可压缩多介质流体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

拉氏方法因为其控制方程简单且可以精确地描述物质界面运动等优势在多介质可压缩流体运动的数值模拟中得到了广泛应用。但是在拉氏方法中,由于网格跟随物质一起运动,因此当模拟大变形运动时,网格易发生畸变,交错贯穿等现象。该现象会导致模拟精度降低,甚至使得模拟过程提前终止。在这种情况下,网格动态局域重分方法可以有效地改变网格的畸变程度,使得模拟可以持续地进行下去。针对多介质可压缩流体运动,文章在叁角形计算网格的基础上提出了一个新的网格操作方法——帽子戏法,该网格操作方法与“对角线交换”,“长边劈裂”和“短边融合”一起组成了一个新的网格动态局域重分方法。其中后面叁种基本操作不仅作用于同种介质内部,而且还将其拓展到多介质界面处,与“帽子戏法”一起用来处理界面处的大变形网格。每种基本操作对应着不同的判断依据,而这些判断依据通常是叁角形的边长或者某个角度值。在网格动态局域重分后,需将旧网格上的物理量映射到新的网格上去。动态局域重分方法的物理量重映较为简单,它只需要对四种网格重分操作完成重映。文章给出物理量一阶守恒重映和二阶守恒重映的具体实现方法。其中一阶重映假设了物理量在网格中是常数分布,而二阶重映则假设物理量在网格中是线性分布。这两个重映方法都可以使得质量,动量与能量的守恒性得到很好地保证。基于该网格重分与物理量重映方法,文章对多个包含大变形运动的算例进行模拟,如激波与气泡的相互作用,R-T(Rayleigh-Taylor)不稳定现象,K-H(Kelvin-Helmholtz)不稳定性问题等。模拟结果验证了该方法的有效性。在模拟超高速碰撞时,需要解决界面接触以及由断裂产生的新界面这两个界面拓扑变化问题。文章研究了虚拟真空网格在超高速碰撞中的应用。在拉氏方法模拟过程中,将真实物质周围的真空区域内填充虚拟物质,并将虚拟物质与真实物质一起划分网格,然后通过对虚拟真空网格执行动态局域重分算法,实现对物质边界的拓扑变形的处理,最终实现对界面接触的模拟。此外,根据材料失效模型通过在断裂处加入虚拟真空网格单元,还可以实现对材料断裂现象的模拟。在验证过程中,对铝球撞击铝板问题进行模拟,展现了铝球与铝板从碰撞到断裂的整个过程,同时还与欧拉程序HDS(High Fidelity Donation and Shock Wave)的模拟结果进行了对比,对比结果验证了该方法的有效性。文章同时针对叁角形计算网格中出现的物理量虚拟震荡现象也提出了解决方案——物质补偿流动方法。该方法认为叁角形计算网格出现的物理量虚拟震荡现象是因为叁角形网格的“硬度”过大造成的,即叁角形网格边不能弯曲。物质补偿流动方法采用物质流动来代替边弯曲效应,最终缓解了该虚拟震荡现象。通过K-H不稳定性问题与激波管问题的模拟验证了该方法的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

可压缩多介质流体论文参考文献

[1].赵海波,肖波,柏劲松,段书超,王刚华.拉氏方法模拟二维多介质可压缩流体的运动[J].高压物理学报.2018

[2].赵海波.多介质可压缩流体大变形运动的二维拉格朗日模拟研究[D].中国工程物理研究院.2018

[3].沈智军,闫伟.健壮且能分辨物质界面的可压缩多介质流体力学数值方法[C].2016第八届全国计算物理会议报告文集.2016

[4].赵文赓,郑洪伟.基于非结构化网格的可压缩多介质流体的WENO求解方法[C].第八届全国流体力学学术会议论文摘要集.2014

[5].郑洪伟.可压缩多介质流体的叁维自适应求解算法研究[C].第十六届全国流体力学数值方法研讨会2013论文集.2013

[6].刘华.可压缩多介质流动问题的流体混合型方法[J].西安文理学院学报(自然科学版).2012

[7].刘华.可压缩多介质流动问题的流体混合型方法[D].南京航空航天大学.2012

[8].柏劲松,王涛,邹立勇,李平.可压缩多介质粘性流体和湍流的大涡模拟[J].爆炸与冲击.2010

[9].杨莉.二维可压缩多介质流动问题的虚拟流体方法[J].湖南工业职业技术学院学报.2009

[10].柏劲松.可压缩多介质黏性流体的数值计算[C].中国工程物理研究院科技年报(2008年版).2009

论文知识图

(c)合速度分布图5.40(d(a)密度分布(c)合速度分布图5.38(a)密度分布图5.46(b)压力分布(a)密度分布图5.43(b)压力分布(a)密度分布图5.40伪)压力分布

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