船舶力学
船舶力學
선박역학
JOURNAL OF SHIP MECHANICS
2013年
9期
982-989
,共8页
刘永涛%朱仁庆%马宁%顾解忡
劉永濤%硃仁慶%馬寧%顧解忡
류영도%주인경%마저%고해충
三维%WC-MPS%自由液面%溃坝
三維%WC-MPS%自由液麵%潰壩
삼유%WC-MPS%자유액면%궤패
3-D%WC-MPS%free surface%dam-break
应用弱可压缩移动粒子半隐式法(WC-MPS)模拟了三维溃坝自由液面流动问题。该方法应用流体状态方程来快速求解流场压力,而不是求解压力Poisson方程。对于流动控制方程中的梯度项以及Laplace算子项,分别应用基于核函数加权平均的梯度算子模型以及Laplace算子模型进行处理。同时在固体边界处,通过定义边界粒子以及虚拟粒子来避免粒子数密度计算在边界处出现错误。应用该方法,对两个三维溃坝自由液面流动问题进行了模拟,并与实验结果进行了对比分析,表明两者结果较为一致。
應用弱可壓縮移動粒子半隱式法(WC-MPS)模擬瞭三維潰壩自由液麵流動問題。該方法應用流體狀態方程來快速求解流場壓力,而不是求解壓力Poisson方程。對于流動控製方程中的梯度項以及Laplace算子項,分彆應用基于覈函數加權平均的梯度算子模型以及Laplace算子模型進行處理。同時在固體邊界處,通過定義邊界粒子以及虛擬粒子來避免粒子數密度計算在邊界處齣現錯誤。應用該方法,對兩箇三維潰壩自由液麵流動問題進行瞭模擬,併與實驗結果進行瞭對比分析,錶明兩者結果較為一緻。
응용약가압축이동입자반은식법(WC-MPS)모의료삼유궤패자유액면류동문제。해방법응용류체상태방정래쾌속구해류장압력,이불시구해압력Poisson방정。대우류동공제방정중적제도항이급Laplace산자항,분별응용기우핵함수가권평균적제도산자모형이급Laplace산자모형진행처리。동시재고체변계처,통과정의변계입자이급허의입자래피면입자수밀도계산재변계처출현착오。응용해방법,대량개삼유궤패자유액면류동문제진행료모의,병여실험결과진행료대비분석,표명량자결과교위일치。
A weakly compressible moving particle semi-implicit method (WC-MPS) is applied to sim-ulate 3-D free surface flows of two dam-break problems. For this method, the pressure field is ob-tained efficiently by Tait’s equation of state instead of solving Poisson’s equation. The MPS gradi-ent model and Laplace model are introduced to solve the gradient terms and Laplacian terms in the governing equations. Also on the solid boundaries, the wall particles and ghost particles are placed to avoid the errors in computing the particle number density. Taking advantage of this WC-MPS method, two 3-D dam-break cases are simulated and validated with experimental results, and good agreements are obvious.