拉氏方法模拟二维多介质可压缩流体的运动

在用拉格朗日方法模拟二维多介质可压缩流体的运动时,网格发生大变形往往是模拟不能正常进行下去的重要原因。网格动态局域重分可以有效改善网格的畸变程度,使计算得以持续。针对三角形计算网格提出了一种新的动态局域重分方法,包含"对角线交换""长边劈裂""短边融合"和"帽子戏法"4种基本操作,其中前3种操作不仅作用于同种介质内部,还可将其拓展到多介质界面处,与"帽子戏法"一起处理界面附近的大变形网格。在网格动态局域重分后,将旧网格上的物理量映射到新网格上,先计算出新三角形的质量和内能,再根据动量守恒和能量守恒对新三角形的格点速度及内能进行修正。利用该方法对冲击波与气泡相互作用和R-T不稳定性问题进行了数值模拟,取得了良好的效果。在R-T不稳定性算例中,采用同种介质和不同介质两种模型进行对比,模拟结果验证了该方法的有效性。