三维多介质流流动问题的数值模拟

发布时间：2017-03-23 12:22

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【摘要】：本文将RGFM(Real Ghost Fluid Method)方法推广应用于三维多介质流动问题的数值模拟,给出了三维问题界面处Riemann问题的构造方法,通过在界面处构造并求解Riemann问题,得到界面处流体的流动状态,并以此来定义界面边界条件,将多介质流动问题转化为单介质流动问题计算。利用Riemann问题的解得到的界面处流体的速度来更新速度场,求解三维Level Set方程跟踪界面的位置,避免了Level Set等值线缠绕在一起,得到了更加准确的界面位置。通过多个数值算例验证算法的有效性,数值结果表明该方法能够准确地捕捉界面的位置和复杂的波结构。
【关键词】：三维 多介质流动 Riemann问题 RGFM 数值模拟
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O241.82
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 问题的研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 本文的工作及结构安排12-13
• 第二章 方程13-15
• 2.1 控制方程13
• 2.2 状态方程13
• 2.3 Level Set方程13-15
• 第三章 数值方法15-19
• 3.1 MUSCL格式15-16
• 3.1.1 空间离散15-16
• 3.1.2 时间离散16
• 3.2 改进的局部Lax-Friedrichs格式16-17
• 3.3 一阶迎风格式17-19
• 第四章 界面处理19-23
• 4.1 二维RGFM方法19-20
• 4.2 三维RGFM方法20-23
• 第五章 数值试验23-37
• 5.1 球爆炸问题23-26
• 5.1.1 三维单介质球爆炸23-24
• 5.1.2 三维多介质球爆炸24-26
• 5.2 气体激波击打水柱问题26-29
• 5.3 水下激波击打气柱问题29-32
• 5.4 气体激波击打水球问题32-37
• 第六章 总结与展望37-38
• 参考文献38-41
• 致谢41-42
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文42

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本文编号：263734