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多介质流体力学Euler-Lagrange耦合计算的GEL方法研究

姚阳

  在多介质流体动力学数值模拟计算方法中,Euler和Lagrange方法都有各自的优越性和局限性,如何有效利用它们的优势是多介质流体力学数值模拟计算的重要研究方向之一。本文基于幻影流体方法(Ghost Fluid Method)和Level Set函数,开展了Euler-Lagrange耦合的GEL(Ghost-fluid Euler-Lagrange)数值计算方法的研究,初步建立了GEL的二维多介质流体动力学程序。本文主要研究内容包括:1)开展了Ghost Fluid Method多介质流体力学计算方法研究。2)详细阐述了GEL方法的基本理论,在以SCB格式编制的二维多介质流体力学Euler计算程序和二维弹塑性流有限元计算程序的基础上,建立了耦合Euler-Lagrange计算的二维GEL程序。在GEL耦合方法和本文耦合程序的基础上,给出了连接其他标准Euler和Lagrange计算程序的流程图。3)采用GEL程序对一维黎曼问题(Riemann problem)和二维移动边界问题(cylinderlift-off problem)进行了数值模拟计算,一维计算结果与高精度PPM方法计算结果吻合,二维计算结果与文献给出的结果一致,初步验证了耦合Euler-Lagrange计算方法和计算程序的正确性。尽管本文的方法目前仅在对一维和二维适用,但耦合方法本身可以推广到三维。……   
[关键词]:Euler-Lagrange耦合;GEL方法;Ghost Fluid Method;内边界条件
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国工程物理研究院2006年