二维/三维欧拉流体力学:混合网格界面处理算法

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欧拉流体力学数值方法中的界面计算(2004年)是一篇针对二维和三维多介质流体力学的论文,其核心关注点是解决在两步欧拉数值方法的重映过程中混合网格(包含自由表面网格)的界面处理问题。该算法创新性地将复杂的流动问题简化处理,尤其是在混合网格环境下,界面被近似为二维的直线或三维的平面。 论文的步骤分为三个部分: 1. 首步,算法利用混合网格周围八个网格(二维)或二十六个网格(三维)的介质面积份额或体积份额来确定界面的法线方向。这是至关重要的一步,因为法线方向决定了流体在界面处的流向和压力分布。 2. 第二步,混合网格自身的介质份额被用来确定界面的具体位置。这一步确保了网格与实际界面的精确匹配,避免了数值误差。 3. 最后,通过已知的界面方程,算法计算出流体通过网格边界的情况,并据此更新下一时刻网格的面积份额(二维)或体积份额(三维)。这个过程是连续和动态的,对于保持流体力学模型的准确性至关重要。 这篇论文还指出,该算法得到了中国工程物理科学院科学技术基金的支持,表明其研究成果具有一定的科学价值和实际应用前景。作者 Feng Qijing 教授及其团队的研究不仅提升了二维和三维欧拉流体力学数值方法的计算效率,而且优化了处理复杂界面问题的能力,对于提高流体力学模拟的精度和可靠性具有重要意义。 这篇论文为混合网格下的欧拉流体力学数值方法提供了一种有效且实用的界面计算策略,对于从事流体力学、数值计算和工程应用领域的研究人员具有很高的参考价值。