MPS法数值模拟：U型管内液柱自由振荡的衰减特性研究

U型管内液柱自由振荡的MPS法数值模拟是一项针对流体动力学领域的研究，由梁杨杨和孙中国两位学者合作，利用移动粒子半隐式(MPS)数值模拟方法在二维空间中对这一现象进行了深入探索。该研究得到了高等学校博士学科点专项科研基金和国家自然科学基金的支持，体现了对前沿科研的重视。 梁杨杨作为博士研究生，专注于计算流体动力学的研究，而导师席光教授则在叶轮机械领域有所建树，担任此次研究的通信联系人。他们的研究旨在通过MPS法精确再现U型管内液柱在自由振荡过程中的行为，包括液柱振幅的衰减和周期的变化。 研究的核心内容是数值模拟液柱从初始自由振荡到最终稳定的全过程，特别关注了液体密度和粘度对其振幅和周期的影响。实验结果显示，尽管在所考察的密度和粘性范围内，密度变化对振幅和周期的影响不明显，但粘度的增加确实导致振幅减小，而振荡周期的平均值也随之降低。有趣的是，当粘性保持一定时，随着振荡时间的延长，振幅衰减趋势减缓，而周期逐渐缩短，这揭示了粘性对自由振荡动态行为的显著作用。 关键词“流体机械”、“移动粒子半隐式法”、“U型管”、“液柱振荡”以及“数值模拟”反映了文章的主要研究内容和技术手段，同时也表明了该研究在学术界对于理解流体动力学现象及其控制方面的价值。该研究成果不仅有助于理论研究，也为实际工程应用如管道设计、流体处理系统优化提供了宝贵的参考数据。通过这项工作，研究者们展示了MPS法在解决复杂流体力学问题上的强大能力。