一种欧拉框架下的多介质流体数值方法

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本文提出了一种在无结构Euler网格上模拟具有锐利界面可压缩多介质流体运动的数值方法,该方法使用Level Set方法来描述、演化物质界面;在整个流场上采用一阶有限体积方法来求解各种物质的控制方程组.通过在界面上近似求解一个两介质Riemann问题来得到界面处的压强和法向速度,然后据此来更新物质界面的位置,计算物质界面上的通量.本文采用了一种聚合算法在界面附近建立单元片,消除了由于界面单元被物质界面分割成较小碎片违反CFL条件可能带来的数值不稳定.该方法可以自然地处理物质界面的拓扑变化(折叠、合并、破裂)和物质参数的极端差异.一些数值算例验证了算法的有效性.
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