溃坝问题的粒子方法模拟

发布时间：2017-12-08 03:21

  本文关键词：溃坝问题的粒子方法模拟

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【摘要】：溃坝问题包括水体自由表面变形、翻卷、破碎、复杂的紊流和漩涡,涉及非线性复杂水动力学问题,含有丰富而复杂的流动机理。本文改进了传统的物质点方法,将物质点法从模拟固体问题拓展到了流体问题。采用改进的光滑粒子流体动力学和物质点方法,对两种长宽比的水坝坍塌过程进行了数值模拟,得到了波浪前沿及自由表面顶面随时间的演化过程。计算结果表明,两种粒子方法模拟的水体发展过程与实验结果吻合较好,较VOF更接近实验值。对涌波与竖直壁面的作用进行了计算,结果表明,SPH方法与其它方法相比能更好地捕捉水腔形态。最后分析了两种粒子方法在处理流体大变形问题时的特点以及计算的准确性和精度。
【作者单位】： 中北大学能源环境工程与计算流体力学实验室;超重力化工过程山西省重点实验室;浙江大学航空航天学院;中国科学院力学研究所;
【基金】：国家自然科学基金(51476150) 中国博士后科学基金(2016M590215) 山西省国际科技合作项目(2014081028) 山西省高等学校科技创新项目
【分类号】：O352
【正文快照】： 1引言溃坝涉及自由表面、流体大变形、非线性复杂水动力学问题,一直是水动力学研究的重要内容[1]。对溃坝问题的理论研究通常局限于比较简单的情形;溃坝问题的实验研究通常通过实验数据总结出经验及半经验的公式。但是,由于模型实验以及测试等其它条件的局限,有效证明预测模型，

本文编号：1264852