三維潰壩流的光滑粒子動力學方法模擬
本文選題:光滑粒子動力學 切入點:三維數(shù)值模擬 出處:《計算力學學報》2016年05期
【摘要】:采用光滑粒子動力學SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法對三維潰壩流問題進行了數(shù)值模擬。為了逼真地模擬出壩內水體與壁面間相互作用而產(chǎn)生的水花飛濺、融合以及近壁面流動等現(xiàn)象,加入了混合長度形式的湍流模型。為了有效地防止粒子穿透固壁,提出了一種新型的適合三維數(shù)值模擬的固壁邊界處理方法。應用SPH方法對三維潰壩流進行了數(shù)值模擬,并分別考慮了未添加障礙物和添加圓柱障礙物兩種情形。計算結果表明,改進SPH方法能夠精細地捕捉潰壩流在不同時刻的自由液面,并獲得穩(wěn)定而精確的數(shù)值結果。
[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.
【作者單位】: 陜西理工大學數(shù)學與計算機科學學院;西北工業(yè)大學應用數(shù)學系;
【基金】:國家自然科學基金(11502132) 陜西省教育廳科研計劃項目(15JK1152) 陜西理工大學博士科研啟動基金(SLGKYQD2-15)資助項目
【分類號】:O35
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