自由界面问题的拉格朗日粒子和流体体积耦合算法

O242.1; 针对自由界面问题,构建了拉格朗日粒子和流体体积(volume of fluid,VOF)耦合算法.拉格朗日粒子方法可以准确追踪运动界面,但是一般很难保证流体的质量守恒性.VOF方法可以保证很好的质量守恒性,但是不容易计算界面的几何信息.因此,本文构造了一种耦合算法,吸收两种方法的优点.耦合算法中还引入了四叉树自适应网格技术,可以在大变形区域提高界面的分辨率,并能减少计算量.利用耦合算法模拟经典的Zalesak旋转盘问题和单涡剪切流动,数值结果和文献已有结果吻合较好,验证了耦合算法的稳定性、有效性和准确性....

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Published in东北大学学报（自然科学版） Vol. 42; no. 9; pp. 1254 - 1260
Main Author 高普阳
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 长安大学 理学院,陕西 西安 710064 01.09.2021
Subjects
拉格朗日粒子方法;流体体积方法;自由界面问题;四叉树自适应网格;Zalesak旋转盘;单涡剪切流
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ISSN1005-3026
DOI10.12068/j.issn.1005-3026.2021.09.006

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Summary:O242.1; 针对自由界面问题,构建了拉格朗日粒子和流体体积(volume of fluid,VOF)耦合算法.拉格朗日粒子方法可以准确追踪运动界面,但是一般很难保证流体的质量守恒性.VOF方法可以保证很好的质量守恒性,但是不容易计算界面的几何信息.因此,本文构造了一种耦合算法,吸收两种方法的优点.耦合算法中还引入了四叉树自适应网格技术,可以在大变形区域提高界面的分辨率,并能减少计算量.利用耦合算法模拟经典的Zalesak旋转盘问题和单涡剪切流动,数值结果和文献已有结果吻合较好,验证了耦合算法的稳定性、有效性和准确性.
ISSN:1005-3026
DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2021.09.006