三维溃坝流的光滑粒子动力学方法模拟

发布时间：2018-04-02 13:28

  本文选题：光滑粒子动力学　切入点：三维数值模拟　出处：《计算力学学报》2016年05期

【摘要】：采用光滑粒子动力学SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法对三维溃坝流问题进行了数值模拟。为了逼真地模拟出坝内水体与壁面间相互作用而产生的水花飞溅、融合以及近壁面流动等现象,加入了混合长度形式的湍流模型。为了有效地防止粒子穿透固壁,提出了一种新型的适合三维数值模拟的固壁边界处理方法。应用SPH方法对三维溃坝流进行了数值模拟,并分别考虑了未添加障碍物和添加圆柱障碍物两种情形。计算结果表明,改进SPH方法能够精细地捕捉溃坝流在不同时刻的自由液面,并获得稳定而精确的数值结果。
[Abstract]:The smooth particle dynamics (SPH(Smoothed Particle hydrodynamics) method is used to simulate the three dimensional dam-break flow problem.In order to simulate the splashing, fusion and flow near the wall of a dam, a turbulent model with mixed length is added to simulate the interaction between the water body and the wall.In order to effectively prevent particles from penetrating the solid wall, a new method of solid wall boundary treatment suitable for 3D numerical simulation is proposed.The three-dimensional dam-break flow is numerically simulated by using SPH method, and two cases of unadded obstacle and cylindrical obstacle are considered respectively.The calculated results show that the improved SPH method can capture the free surface of dam-break flow at different times and obtain stable and accurate numerical results.
【作者单位】： 陕西理工大学数学与计算机科学学院;西北工业大学应用数学系;
【基金】：国家自然科学基金(11502132) 陕西省教育厅科研计划项目(15JK1152) 陕西理工大学博士科研启动基金(SLGKYQD2-15)资助项目
【分类号】：O35

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本文编号：1700614