刚性容器内流体非线性大幅晃动的数值模拟
Numerical simulation of nonlinear large-amplitude sloshing of liquid in rigid container作者机构:河海大学水利水电工程学院江苏南京210098 西班牙国家公共实验研究中心
出 版 物:《河海大学学报(自然科学版)》 (Journal of Hohai University(Natural Sciences))
年 卷 期:2006年第34卷第4期
页 面:401-405页
核心收录:
学科分类:080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理]
主 题:刚性容器 大幅晃动 Level Set 两步Taylor-Galerkin 分步有限元法
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-Galerkin分步有限元方法.该方法首先显式地求解忽略压力梯度项的中间速度场,然后通过压力泊松方程求得压力场,最后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,并通过迭代方法对其重新进行初始化处理,使其保持为距离的函数,从而达到捕捉自由面的目的.控制方程统一采用简便且具有较高精度的两步Taylor-Galerkin格式进行离散.算例验证结果表明,该数值方法是正确和有效的.