在納觀域內(nèi)使用光滑粒子法分析液體流動問題.pdf

1、本文綜述了數(shù)值模擬方法及無網(wǎng)格方法中的光滑粒子法。對于數(shù)值模擬方法，大體可以分為基于網(wǎng)格的方法和無網(wǎng)格方法?；诰W(wǎng)格的方法可以分為兩種描述：歐拉描述法和拉格朗日描述法。歐拉描述法是對空間的描述方法，其典型代表是有限差分法；拉格朗日描述法是對物質(zhì)點的描述方法，其典型代表是有限元法?；诰W(wǎng)格的數(shù)值方法在很多方面由于存在不足，從而使其在許多問題的應(yīng)用上受到限制，如物體具有大變形、高度非均勻性、運動物質(zhì)交界面、運動邊界和自由表面等特性時，用網(wǎng)格

2、方法就極不易處理。基于這一點，新一代計算方法—無網(wǎng)格方法得到了發(fā)展。無網(wǎng)格法的主要思想是：通過使用一系列任意分布的節(jié)點(或粒子)來求解具有各種各樣邊界條件的積分方程或偏微分方程組從而得到精確穩(wěn)定的數(shù)值解，這些節(jié)點或粒子之間不需要網(wǎng)格進行連接。而作為無網(wǎng)格方法中的一種方法——光滑粒子法，由于真正意義的脫離了網(wǎng)格，在流體力學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 從宏觀域采用光滑粒子法對液氬流進行研究，學(xué)者們已經(jīng)做了大量的工作并且得到了很好的結(jié)果，

3、但從納觀域采用光滑粒子法對液氬流進行研究，學(xué)者們卻涉及的很少。本文運用了光滑粒子數(shù)值模擬方法，以液氬為研究對象，從納觀域角度出發(fā)，求解了液體流動問題，并模擬了液氬流的各個不同時刻的狀態(tài)和流線圖。模擬過程中，粒子出現(xiàn)了包裹效應(yīng)和不同于宏觀現(xiàn)象的鋸齒效應(yīng)。包裹效應(yīng)是由于采用周期性邊界條件所致，鋸齒效應(yīng)是由于小尺度效應(yīng)的原因。 對于泊肅葉流，從流線矢量圖清楚可見，靠近邊界固定平板處的液氬流速度很小，越往中間則流速越大，到中間對稱面處速