文档名：三种改进的开放边界算法在SPH方法中的应用
Tafuni等[2-4]提出了一种基于缓冲粒子及其虚节点的开放边界算法.在该算法中,缓冲粒子的速度、压力等流动变量有两种确定方式:一是预先强制施加;二是用虚节点从内部流域中提取.后者中先使用有限粒子法(FiniteParticleMethod,FPM)计算内部流域中虚节点处的场变量,再通过一阶泰勒公式镜像到对应的缓冲粒子上.这样恢复了粒子的一致性,计算精度得以提高.然而,FPM近似需要对非对称的修正矩阵求逆,且计算依赖核梯度,这使得计算过程相对复杂.本文参照解耦有限粒子法(DecoupledFiniteParticleMethod,DFPM)和无核梯度SPH法(KernelGradientFreeSPH,KGF-SPH)提出一种解耦的KGF-SPH法(DecoupledKernelGradientFreeSPH,DKGF-SPH).然后,分别基于DFPM、KGF-SPH和DKGF-SPH近似提出3种改进的开放边界算法.其中,DFPM和DKGF-SPH近似无需求逆运算,DKGF-SPH和KGF-SPH近似无需核梯度,KGF-SPH近似的修正矩阵是对称的.将改进的3种开放边界算法与FPM近似的原始算法进行比较,结果表明它们具有与原始算法有相近的计算精度.
作者：刘晨辉汪淳
作者单位：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海,200240
母体文献：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会论文集
会议名称：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会
会议时间：2021年10月29日
会议地点：江苏无锡
主办单位：中国力学学会,中国造船工程学会
语种：chi
分类号：U2U12
关键词：光滑粒子流体动力学法 开放边界算法 控制常数 插值方式
在线出版日期：2022年5月27日
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