模擬2D釋放水體的SPH方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展,用計(jì)算機(jī)模擬代替模型試驗(yàn)的例子同益增多,計(jì)算機(jī)模擬傳統(tǒng)上用網(wǎng)格數(shù)值模擬方法,計(jì)算網(wǎng)格有拉格朗日型網(wǎng)格和歐拉型網(wǎng)格。用網(wǎng)格模擬方法模擬某些實(shí)際情況,特別是水中爆炸、水流沖擊等突變水體運(yùn)動(dòng)的情況,往往因網(wǎng)格的大變形而給網(wǎng)格模擬方法帶來巨大的難度,因此以下用一種無網(wǎng)格粒子法,即SPH方法,模擬釋放水體運(yùn)動(dòng)。
　　 SPH方法的核心思想是:首先在問題域內(nèi)分布一系列粒子,粒子之間無網(wǎng)格聯(lián)絡(luò);其次對(duì)場(chǎng)函數(shù)進(jìn)行積分近似

2、;再次對(duì)積分近似表達(dá)式進(jìn)行粒子近似,在粒子近似過程中,控制方程從偏微分形式變?yōu)槌Ｎ⒎中问?最后用顯格式或隱格式求解常微分方程。在SPH方法模擬釋放水體運(yùn)動(dòng)的過程中,有幾個(gè)關(guān)鍵步驟:一是積分近似過程中構(gòu)造光滑函數(shù),因?yàn)楣饣瘮?shù)的精度直接影響模擬結(jié)果的精度;二是粒子近似過程中選取光滑長(zhǎng)度,光滑長(zhǎng)度關(guān)系到粒子的支持域,支持域太大不能體現(xiàn)SPH方法的局部性,支持域太小會(huì)因?yàn)闆]有足夠多的相鄰粒子影響當(dāng)前粒子而使模擬結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤;三是控制方程的粒子