基于SPS-SPH方法的自由表面流动数值模拟(英文)

作     者：陈善群 廖斌 CHEN Shan-qun;LIAO Bin

作者机构：安徽工程大学建筑工程学院安徽芜湖241000 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2013年第17卷第9期

页      面：969-981页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：Supported by the National Natural Science Foundation of China(51175001) Anhui University Provincial Natural Science Research Project(KJ2012B020,KJ2013B036) 

主　　题：自由表面 SPH方法 SPS—SPH方法 溃坝水流 粘性项 

摘      要：SPS-SPH方法是为了克服经典SPH方法中人工粘性过于分散的缺点,以及克服改进的SPH方法中层流粘性不能准确捕捉湍流流体运动的不足。该方法借鉴大涡模拟方法的思想提出了一个亚粒子尺度(Sub-Particle Scale,简称SPS)涡粘性项并将它附加在Morris的层流粘性项之后。分别采用SPS-SPH方法和经典SPH方法对2D溃坝问题进行数值模拟并与实验数据进行了比较,结果表明,SPS-SPH方法的计算结果比经典SPH方法更加接近实验结果,该方法合理可靠,能够应用于数值模拟自由表面流动的相关问题。将SPS-SPH方法进一步运用于求解二维和三维典型自由表面流动问题,计算结果表明,SPS-SPH方法对于自由表面流动的数值模拟问题具有较高的精确度,对解决此类问题有较大的参考价值。