【摘 要】
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该文主要研究流体交界面高精度数值模拟方法,重点发展了Volume-Of-Fluid方法和Level-Set方法在可压缩流动和不可压缩流动界面问题中的应用,如Richtmyer-Meshkov不稳定性以及
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该文主要研究流体交界面高精度数值模拟方法,重点发展了Volume-Of-Fluid方法和Level-Set方法在可压缩流动和不可压缩流动界面问题中的应用,如Richtmyer-Meshkov不稳定性以及表面张力诱导的液滴动力学等.此外,该文还考虑了高效并行计算方法在界面数值模拟中的应用,并讨论了浅水自由面问题的数值模拟方法.首先该文发展了一套简单实用的混合型多介质PPM方法,结合Saurel/Shyue的计算模型和经典的PPM方法数值模拟高密度比的多介质可压缩流动问题.同时该文讨论了将Level-Set界面跟踪Ghost-Fluid方法同高精度的流场计算格式(TVD-AC/WENO-AC)相结合应用于一般状态方程的可压缩多介质流动模拟.算例表明两种方法可以有效应用于可压缩多介质交界面的数值模拟,相对于多介质PPM方法,Level-Set界面跟踪方法能更好地无数值耗散地确定交界面的位置,适合于高分辨率交界面计算,但是后者的健壮性不如前者,对于状态方程差异较大且高密度比的情况还不能够很好地处理.该文还探讨了计算一般状态方程多介质可压缩流动问题的数值方法,该文应用Level-Set技术捕捉界面位置,在界面附近采用守恒数值离散,并用双波近似求解一般状态方程Riemann问题.一维算例表明,该方法能准确地模拟交界面的位置,可处理任意状态方程的多介质问题.
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