运动激波和气泡串相互作用的初步数值模拟

计算物理 ›› 2004, Vol. 21 ›› Issue (5): 443-448.

运动激波和气泡串相互作用的初步数值模拟

陈菲, 张梦萍, 徐胜利

中国科学技术大学力学和机械工程系, 安徽合肥 230027

收稿日期:2003-07-31 修回日期:2004-01-18 出版日期:2004-09-25 发布日期:2004-09-25
作者简介:陈菲(198l-),女,安徽芜湖,学士,主要从事界面模拟方面的研究.

Numerical Studies of Moving Shock Interacting with Consecutive Helium Bubbles

CHEN Fei, ZHANG Meng-ping, XU Sheng-li

Dept. of Mechanics and Mech. Egr., University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China

Received:2003-07-31 Revised:2004-01-18 Online:2004-09-25 Published:2004-09-25

摘要/Abstract

摘要： 通过对激波和流体界面相互作用诱导的大变形界面演化的数值模拟,验证Level set方法精确模拟多个流体界面的有效性.采用2阶迎风TVD求解欧拉方程得到流场解,采用5阶WENO求解Level set方程追踪多流体界面,采用GFM方法处理流体内界面.利用文[1]的计算结果校核本文程序.在此基础上,对运动激波和气泡串相互作用过程进行了初步数值模拟,得到了不同时刻运动激波和圆管内的两个气泡作用后的演化图象,包括压力和密度等值线分布.计算结果表明:针对推广后的多界面Level set方程,该方法仍可高质量地捕捉多个流体界面.

关键词: Level set方法, 迎风TVD格式, GFM方法

Abstract: The numerical simulations is carried out on interface with large deformation induced by interaction between a moving shock and Helium bubbles.The high performance of the level set method coupling with GFM (ghost fluid method) method was demonstrated. Upwind TVD scheme was used to solve Eulerian equation for flowfield,and 5th WENO scheme was used to solve level set equation for fluid interfaces' tracking.GFM was applied to deal with the interface boundary.Example in Ref.[1] was used to validate our codes.Finally,the results were obtained on moving shock interacting with helium bubbles including the bubbles evolution.The results indicate that multi-interface can be perfectly tracked by extension of level set equation for multi-fluid interfaces.

Key words: level set method, upwind TVD scheme, GFM method

中图分类号:

O335

陈菲, 张梦萍, 徐胜利. 运动激波和气泡串相互作用的初步数值模拟[J]. 计算物理, 2004, 21(5): 443-448.

CHEN Fei, ZHANG Meng-ping, XU Sheng-li. Numerical Studies of Moving Shock Interacting with Consecutive Helium Bubbles[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2004, 21(5): 443-448.

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