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扩散界面形式下一种节约时间步的质量分数混合模型

吴宗铎, 严谨, 宗智, 庞建华

计算物理 2022, 39 (5): 510-520. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8453

摘要（256）

HTML （39）

PDF （2128KB）（1241）

研究扩散形式的界面处理中混合物模型的处理方式对计算的影响。为了让界面的处理既简便又具有较强的适应性, 选用Mie-Grüneisen混合模型, 对原有基于体积分数的混合物模型进行改进。改进后的混合物模型, 以质量分数为色函数, 并利用流场中介质的密度完成对声速计算的优化。对声速的优化后, 可以在收敛机制下缩短时间步的数量, 提高计算效率。同时, 限制器的引入有助于使压力曲线变得稳定。数值算例证明, 改进后的质量分数模型, 能在多种计算格式下实现时间步数的降低。时间步数减少的幅度取决于物理条件。

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基于Mie-Grüneisen状态方程的爆轰波运动数值模拟

吴宗铎, 严谨, 宗智, 庞建华, 高云

计算物理 2021, 38 (1): 47-56. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8190

摘要（399）

HTML （8）

PDF （5995KB）（1013）

依据C-J（Chapman-Jouguet）理论，对爆轰问题中的气态爆轰产物和未反应炸药分别考虑不同的参考状态，并根据参考状态选用特定的Mie-Grüneisen状态方程。忽略化学反应过程，爆轰产物厚度为零的前导激波面以界面的形式存在。数值模拟中，爆轰波的演化分为波面传播以及与未反应介质相互作用两个部分。传播过程中，爆轰波的传播速度即恒定的爆速，爆轰产物在传播过程中瞬间形成，而相互作用过程则是通过Mie-Grüneisen多介质混合模型来计算爆轰波的持续冲击作用。借助于Mie-Grüneisen状态方程以及Mie-Grüneisen多介质混合模型，可以很好地模拟爆轰波的运动过程。对比理论参数及文献的计算结果发现，模拟结果具备较好的准确度。

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一种基于HLLC算法的Mie-Grüneisen多介质混合模型

吴宗铎, 严谨, 宗智, 赵勇

计算物理 2020, 37 (1): 55-62. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7979

摘要（384）

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PDF （4266KB）（1325）

建立一种修正的HLLC （Harten-Lax-Van Leer-Contact）格式下稳定的Mie-Grüneisen多介质混合计算模型.Mie-Grüneisen混合模型中的通量包括守恒和非守恒两个部分，原始的HLLC格式对守恒部分适用，但是原始的HLLC格式直接用于非守恒部分，很难控制住数值振荡的产生.在原始格式中，间断面的移动速度为间断网格的左侧或右侧速度，修正后替换为网格中的平均速度，经过修正后，对HLLC格式重新进行推导，并随之扩展到二维问题.数值实验表明，利用修改后的HLLC格式，Mie-Grüneisen混合模型可以取得较好的稳定性和准确性.

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基于有限差分法刚性圆柱体涡激振动响应特性数值研究

高云, 邹丽, 宗智

计算物理 2019, 36 (1): 53-59. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7815

摘要（359）

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PDF （6047KB）（1207）

基于尾流振子模型对刚性圆柱体涡激振动响应特性进行数值研究.建立圆柱体结构振子及尾流振子之间的耦合方程，基于二阶精度中心差分格式对耦合模型先离散后迭代进行求解.对不同质量比及不同阻尼比圆柱体涡激振动响应的无量纲位移、无量纲升力、频率比及锁定区间等参数进行分析.结果表明数值方法可以很好地模拟刚性圆柱体的涡激振动响应特性.随着质量比的增加，锁定开始点逐渐延后，锁定结束点逐渐提前，锁定区间宽度逐渐变窄.

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串列对转双圆柱的多块LB模拟

陶实, 周力, 宗智

计算物理 2013, 30 (2): 159-168.

摘要（338）

PDF （3386KB）（1191）

结合格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,简称LBM)和多块网格(Multi-Block Grid)技术,数值研究较小雷诺数(Re=100)下均匀来流绕串列对转双圆柱问题,综合分析圆柱中心间距比S/D和圆柱无量纲旋转速度α对流场结构的影响,考察前、后圆柱的涡脱落形态和升阻力特性.结果表明:当间距比为1.2时存在一临界旋转比α_c,转速超过这一值后前圆柱产生负Magnus效应;间距比为2时,流场出现类似单旋转圆柱时的第二不稳定模态;当间距比较大(S/D=4、6)时,前、后柱之间存在涡脱落,后柱尾涡中出现2S、2S^*、2P、P+S等多种形态.

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