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移动粒子半隐式法核函数特征对压力求解稳定性的影响

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【作者】 张凯孙中国席光

【Author】 ZHANG Kai;SUN Zhongguo;XI Guang;School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University;

【通讯作者】 孙中国;

【机构】 西安交通大学能源与动力工程学院

【摘要】 针对移动粒子半隐式法在求解特定问题时,压力求解可能会出现一定程度的波动,分析了移动粒子半隐式法中核函数曲线形状特征对压力求解稳定性的影响,构造了一种指数多项式型核函数。模拟了典型静压(静水压力问题)和动压(液体晃动问题)算例,并将模拟结果与理论解或实验值进行对比,研究结果表明:改进的核函数可有效抑制模拟过程中压力求解的振荡现象;核函数与对应粒子数密度比值曲线的形状特征可真实反映粒子间相互作用关系,在稳定性分析中起着至关重要的作用。当核函数是光滑单调递减非负函数且最大值为有限值、两粒子间距离与影响半径的比r/r_e在[0,1]区间时,曲线两端附近核函数数值变化平缓更有利于使粒子保持合理距离,压力求解更加稳定;在r/r_e为0.8的附近,核函数值过小时会影响系统的动力学性能。

【基金】 国家自然科学基金资助项目(51576154);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(xjj2017114)
  • 【分类号】O241;O35
  • 【下载频次】41
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