rGFM和level-set方法在水柱群和喷管流场计算中的应用

发布时间：2021-09-17 09:01

　　计算平面运动激波和水柱群相互作用以及喷管流场.在Descartes网格中利用level-set方法分别追踪气/水和气/固界面,采用rGFM方法处理气/水和气/固界面边界条件.将喷管内壁简化为气/固界面并施加固壁边界条件,内壁型线数据拟合采用三次样条插值.采用5阶WENO格式分别求解Euler方程、level-set方程和界面重新初始化方程.给出激波和水柱群相互作用流场密度纹影图和指定点p-t曲线以及喷管流场压力、密度云图和速度场.改进界面法线确定方法可提高Riemann问题构造精度.可分辨运动激波和水柱群作用产生的复杂激波波系,表明激波在各水柱界面的透射和反射、在列和行水柱界面的多次反射和透射.水柱群下游区域的激波波后压力下降,表明激波加热水柱群附近气流和反向运动的反射激波造成了激波衰减.喷管流场数值解和理论解相符. 

【文章来源】：计算物理. 2019,36(02)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
0 引言
1 控制方程和定解条件
    1.1 流场控制方程
    1.2 运动界面控制方程
2 数值方法和定解条件
    2.1 数值方法
    2.2 边界条件
        2.2.1 计算域边界条件
            (1) 入口边界:
            (2) 出口边界条件:
        2.2.2 气/水界面边界条件
        2.2.3 气/固界面边界条件
        2.2.4 喷管内壁气/固界面法线确定
3 计算结果分析和讨论
    3.1 数值方法验证
    3.2 运动激波和水柱群相互作用
    3.3 喷管流场
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical simulation of underwater explosion bubble with a refined interface treatment[J]. JIANG Liang,GE Han,FENG ChengLiang,CHEN DaRong.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2015(04)
[2]求解可压缩流的高精度非结构网格WENO有限体积法[J]. 雷国东,李万爱,任玉新.  计算物理. 2011(05)
[3]求解多维欧拉方程的二阶非结构网格混合旋转Riemann求解器[J]. 雷国东,任玉新.  计算物理. 2009(06)
[4]界面捕捉Level Set方法的（AMR）数值模拟[J]. 宫翔飞,张树道,江松.  计算物理. 2006(04)
[5]贴体坐标系下求解复杂几何域内的单相流动[J]. 陈勇进,陆慧林,吴惠忠.  热能动力工程. 2002(02)

博士论文
[1]笛卡尔网格下激波与物质界面相互作用数值研究[D]. 陈宏.哈尔滨工程大学 2012

硕士论文
[1]激波和界面相互作用的数值研究[D]. 赵琪.中国科学技术大学 2017



本文编号：3398394