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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 281 毫秒
1.
基于非结构网格,给出模拟两相流的统一间断有限元框架.其中,不可压Navier-Stokes方程采用IPDG(Interior penalty discontinuous Galerkin)方法求解;Level Set方程采用RKDG(Runge-Kutta discontinuous Galerkin)方法求解.方腔驱动流在不同Re数时的数值结果验证了该方法在单相流动中的有效性.气泡上升过程的模拟结果表明:该方法避免了重新初始化,且计算量小、实施简单,可有效求解具有运动界面的不可压两相流问题.  相似文献   

2.
构造Lagrange坐标系下二维可压缩气动方程组的RKDG(Runge-Kutta Discontinuous Galerkin)有限元方法.将流体力学方程组和几何守恒律统-求解,所有计算都在固定的网格上进行,计算过程中不需要网格节点的速度信息.对几个数值算例进行数值模拟,得到较好的数值模拟结果.  相似文献   

3.
采用NGFM(New version of Ghost Fluid Method)处理复杂计算域的固壁边界,用RGFM(Real Ghost Fluid Method)求解气-水界面附近网格节点的状态参数,从而在直角坐标系下对复杂计算域的水下高压气泡膨胀问题进行数值模拟。流场控制方程选用Euler方程,用五阶WENO格式离散空间导数项,二阶Runge-Kutta法离散时间导数项;气-水界面追踪使用Level Set方法,对Level Set方程,用五阶HJ-WENO(Hamilton-Jacobi WENO)和三阶Runge-Kutta法求解。将计算结果与任意坐标系下的结果进行对比,验证了NGFM在笛卡尔网格中处理复杂形状固壁边界的可行性。得到了水下流场压力等值线图、高压气泡的演变过程以及特定点处的压力-时间曲线。计算结果表明,高压气泡在固壁反射激波的作用下,膨胀过程受到抑制;强激波在固壁的反射会导致固壁附近出现大范围的空化流动。  相似文献   

4.
一维多介质可压缩Euler方程的高精度RKDG有限元方法   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用RKDG有限元目的、Level Set目的和改进的带"Isentropic"修正的Ghost Fluid目的模拟了一维多介质可压缩Euler方程,其中Euler方程、Level Set方程和重新初始化方程都采用了三阶精度的RKDG有限元目的进行离散,并对一维两种介质可压缩流体进行了数值实验,得到了较高分辨率的计算结果.  相似文献   

5.
陈大伟  蔚喜军 《计算物理》2009,26(4):501-509
给出数值求解一维双曲守恒律方程的新方法——龙格-库塔控制体积间断有限元方法(RKCVDFEM),其中空间离散基于控制体积有限元方法,时间离散基于二阶TVB Runge-Kutta技术,有限元空间选取为分段线性函数空间.理论分析表明,格式具有总变差有界(TVB)的性质,而且空间和时间离散形式上具有二阶精度.数值算例表明,数值解收敛到熵解并且对光滑解的收敛阶是最优的,优于龙格-库塔间断Galerkin方法(RKDGM)的计算结果.  相似文献   

6.
本文采用自适应移动网格与Level Set函数相耦合的方法来实现气-液两相流的数值模拟与计算.作为自适应网格方法的一种,移动网格方法主要是为了解决发展方程的计算问题而设计的方法.文中给出了移动网格的生成方程,并针对方程的非线性,给出了一种半隐式的离散方法用于进行求解.本文将移动网格方法与Level Set方法相耦合,将控制流体运动的Navier-Stokes方程以及追踪相界面的Level Set方程转换到曲线坐标下,应用一套曲线坐标方程组来同时描述气、液两相流的运动规律,成功实现了对气-液两相流问题的数值模拟.通过对顶盖驱动流的计算以及对液滴沉降现象的模拟计算,验证了本文方法的可靠性.本文对常重力与微重力下两气泡融合的发展规律进行了数值模拟,通过分析对比,得到了重力对两气泡融合变形的影响规律.  相似文献   

7.
蒸汽-冷流体接触冷凝流动的数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
介绍了关于蒸汽-冷流体直接接触冷凝流动与传热的数值计算模型与部分研究结果。用Level Set方法确定蒸汽-冷流体接触界面的位置和形状,建立了对蒸汽和冷流体普遍适用的动量、能量和质量守恒方程,在能量和质量寺恒方程中增加了部分项用于计算蒸汽冷凝所产生的影响。用有限差分法在交错网格上离散控制方程,用Runge-Kutta法-五阶WENO组合格式求解Level Set输运方程,用压力修正的迭代Projection方法求解动量方程,而用SIMPLE方法求解温度控制方程。对算例的计算结果表明,本文所建立的数值计算模型能反映物理现象的宏观特性。根据计算结果,分析了本文模型的优缺点,并指出了今后改进的方向。  相似文献   

8.
高普阳 《计算物理》2021,38(6):693-706
针对聚合物充填过程中的裹气现象,采用一种有限元(FEM)-间断有限元(DG)耦合算法对其进行数值模拟。对于自由运动界面,采用水平集(Level Set)方法进行捕捉;用XPP(eXtended Pom-Pom)本构模型来描述黏弹性流体的流变行为。采用有限元-间断有限元耦合算法求解统一的流场方程,并采用隐式间断有限元求解XPP本构方程、Level Set及其重新初始化方程。数值结果与文献中的实验结果及模拟结果吻合较好,验证了数值方法的稳定性及准确性。分析带有非规则嵌件型腔内,注射速度及浇口尺寸对裹气现象的影响,裹气容易出现在较高注射速度及较小浇口的情形。  相似文献   

9.
张荣培  蔚喜军  崔霞  冯涛 《计算物理》2012,29(5):647-653
提出一种求解二维非平衡辐射扩散方程的数值方法.空间离散上采用加权间断Galerkin有限元方法,其中数值流量的构造采用一种新的加权平均;时间离散上采用隐-显积分因子方法,将扩散系数线性化,然后用积分因子方法求解间断Galerkin方法离散后的非线性常微分方程组.数值试验中在非结构网格上求解了多介质的辐射扩散方程.结果表明:对于强非线性和强耦合的非线性扩散方程组,该方法是一种非常有效的数值算法.  相似文献   

10.
描述一种新的求解Euler方程的拉格朗日格式,该格式用Runge-Kutta Discontinuous Galerkin(RKDG)方法在拉格朗日坐标系求解Euler方程,剖分网格随流体运动.新格式不仅保证流体的质量、动量和能量守恒,而且能够在时间和空间上同时达到二阶精度.数值算例表明在一维情况,随着拉氏网格的移动和改变,格式在时间和空间上仍保持二阶精度,并且没有数值震荡.  相似文献   

11.
赵国忠  蔚喜军  张荣培 《中国物理 B》2013,22(2):20202-020202
In this paper, Runge-Kutta Discontinuous Galerkin (RKDG) finite element method is presented to solve the one-dimensional inviscid compressible gas dynamic equations in Lagrangian coordinate. The equations are discretized by the DG method in space and the temporal discretization is accomplished by the total variation diminishing Runge-Kutta method. A limiter based on the characteristic field decomposition is applied to maintain stability and non-oscillatory property of the RKDG method. For multi-medium fluid simulation, the two cells adjacent to the interface are treated differently from other cells. At first, a linear Riemann solver is applied to calculate the numerical flux at the interface. Numerical examples show that there is some oscillation in the vicinity of the interface. Then a nonlinear Riemann solver based on the characteristic formulation of the equation and the discontinuity relations is adopted to calculate the numerical flux at the interface, which suppress the oscillation successfully. Several single-medium and multi-medium fluid examples are given to demonstrate the reliability and efficiency of the algorithm.  相似文献   

12.
In this paper,Runge-Kutta Discontinuous Galerkin(RKDG) finite element method is presented to solve the onedimensional inviscid compressible gas dynamic equations in a Lagrangian coordinate.The equations are discretized by the DG method in space and the temporal discretization is accomplished by the total variation diminishing Runge-Kutta method.A limiter based on the characteristic field decomposition is applied to maintain stability and non-oscillatory property of the RKDG method.For multi-medium fluid simulation,the two cells adjacent to the interface are treated differently from other cells.At first,a linear Riemann solver is applied to calculate the numerical ?ux at the interface.Numerical examples show that there is some oscillation in the vicinity of the interface.Then a nonlinear Riemann solver based on the characteristic formulation of the equation and the discontinuity relations is adopted to calculate the numerical ?ux at the interface,which suppresses the oscillation successfully.Several single-medium and multi-medium fluid examples are given to demonstrate the reliability and efficiency of the algorithm.  相似文献   

13.
用改进的耦合型Level Set方法计算一维双介质可压缩流动   总被引:2,自引:1,他引:1  
张镭  袁礼 《计算物理》2001,18(6):511-516
用带有虚拟流体(Ghost Fluid)修正的Level Set方法计算了一维可压缩双介质流动,把描述流动的Euler方程和描述流体界面运动的Level Set方程耦合起来,得到一个整体的守恒律系统,应用高分辨率差分格式求解;为了解决流体界面附近的数值跳动问题,在界面附近引入了虚拟流体方法的Isobaric修正,并给出了算例.  相似文献   

14.
In this paper, a Petrov-Galerkin scheme named the Runge-Kutta control volume (RKCV) discontinuous finite element method is constructed to solve the one-dimensional compressible Euler equations in the Lagrangian coordinate. Its advantages include preservation of the local conservation and a high resolution. Compared with the Runge-Kutta discontinuous Galerkin (RKDG) method, the RKCV method is easier to implement. Moreover, the advantages of the RKCV and the Lagrangian methods are combined in the new method. Several numerical examples are given to illustrate the accuracy and the reliability of the algorithm.  相似文献   

15.
应用高精度界面追踪方法计算一般状态方程的多介质可压缩流动问题;应用LevelSet技术捕捉界面位置,在界面附近采用守恒数值离散,用双波近似求解一般状态方程Riemann问题,并采用统一高阶PPM格式进行内点和交界面点的计算.一维算例表明,该方法对于光滑区域以及多介质交界面具有二阶精度,能准确地模拟交界面的位置,交界面计算无数值振荡和数值耗散,并能处理一般状态方程的多介质可压缩流动问题.  相似文献   

16.
张荣培  张立伟 《中国物理 B》2012,21(9):90206-090206
In this study, we use the direct discontinuous Galerkin method to solve the generalized Burgers-Fisher equation. The method is based on the direct weak formulation of the Burgers-Fisher equation. The two adjacent cells are jointed by a numerical flux that includes the convection numerical flux and the diffusion numerical flux. We solve the ordinary differential equations arising in the direct Galerkin method by using the strong stability preserving Runge-Kutta method. Numerical results are compared with the exact solution and the other results to show the accuracy and reliability of the method.  相似文献   

17.
Level Set interface treatment method is introduced into Euler method,which is employed for interface treatment method for multi-materials. Combined with the ghost fluid method,the moving interface is tracked. Fifth-order WENO spatial discretization and third-order TVD Runge-Kutta time discretization methods are used. Shock-wave action on bubble,implosion and velocity field Shock effect bubbles; implosion and velocity field are simulated by means of LS-MMIC3D programmed by C++. Nu-merical results show that t...  相似文献   

18.
交通流问题的有限元分析与模拟(Ⅲ)   总被引:2,自引:0,他引:2  
张鹏  刘儒勋 《计算物理》2003,20(2):130-136
将交通流Zhang H M模型和吴正模型改进为包括车道数变化的情况,指出它们与传统的L-W理论模型方程的联系和区别,并将Runge-Kutta间断Galerkin有限元方法推广应用到这些模型的数值求解.数值模拟包括红绿灯、车道数改变和非平衡状态时的超车行驶等交通流现象.  相似文献   

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