LevelSet方法求解三维大幅晃动问题的分步有限元法

作     者：赵兰浩 李同春 牛志伟 M.Pastor 

作者机构：河海大学水利水电工程学院江苏南京210098 CEDEX and E.T.S.de CaminosMadridSpain 

出 版 物：《水动力学研究与进展（A辑）》 (Chinese Journal of Hydrodynamics)

年 卷 期：2006年第21卷第4期

页      面：433-438页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070102[理学-计算数学] 0701[理学-数学] 

主　　题：大幅晃动 Level Set 两步Taylor—Galerkin 分步有限元 

摘      要：取与容器固结的坐标系,将外激励视为质量力,针对刚性容器内流体三维非线性大幅晃动问题,提出了在时间和空间上均具有二阶精度的两步Taylor-Galerk in分步有限元方法。该法首先显式地求解忽略压力梯度项的中间速度场,然后由压力泊松方程求得压力场,再根据求得的压力对速度场进行修正。求解中利用Level-Set方法隐式地追踪自由面,即在每个时间步求解Level-Set函数随水流的输运方程,并通过迭代的方法对其进行重新初始化,以保持为距离的函数,从而达到捕捉自由面的目的。控制方程统一采用简单方便且具有较高精度的两步Taylor-Galerk in格式进行离散,并通过两个算例验证了本文数值方法的正确性和有效性。