МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РЕШЕНИЯ В БЕССЕТОЧНОМ МЕТОДЕ СГЛАЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2013.69.29009Ключові слова:
безсітковий метод згладжених часток, адаптація часток, стійкість, Smoothed Particles Hydrodynamics, tensile instabilityАнотація
Для дослідження течій рідини з вільною поверхнею застосовується безсітковий метод згладжених часток SPH (Smoothed Particles Hydrodynamics). Аналізуються кілька прийомів для забезпечення стійкості SPH: застосування відштовхуючих сил, що діють на частки рідини; використання ядер спеціального виду; обчислення зі змінним радіусом згладжування; адаптація, заснована на розщепленні часток; інтегрування рівнянь руху за допомогою симплектичних інтеграторів. Обчислювальні експерименти показали, що для задач із простою геометрією (руйнування греблі) для забезпечення стійкості достатньо застосувати ядро Гаусса й симплектичний інтегратор Верле. Для задач зі складною геометрією й тілами, що погано обтікаються необхідно додатково використовувати адаптацію часток і змінний радіус згладжування. Результати роботи можуть використовуватися в гідродинамічних розрахунках гідротехнічних споруджень, а також при дослідженні процесів у паливних баках літальних апаратів.
Посилання
Liu G.R., .Liu M.B. Smoothed particles hydrodynamics a meshfree particles method. Singapore: «World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.», 2003. 472 с. ISBN 981-238-4456-1.
Monaghan J. J. Smoothed particles hydrodynamics [Jelektronnyj resurs]. Reports on Progress in Physics, Vol.68 (2005), pp.1703-1759. Режим доступа: http://iopscience.iop.org/0034-4885/68/8/R01/
Crespo A.J. Application of the Smoothed Particle Hydrodynamics model SPHysics to free surface hydrodynamics: PhD Thesis 01.06.2008. Universidade de Vigo, 2008. http://cfd.mace.manchester.ac.uk/sph/SPH_PhDs/2008/crespo_thesis.pdf
Veskov E.V. Chislennoe modelirovanie sliva zhidkosti iz toplivnogo baka rakety-nositelja. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Serija «Raketno-kosmichna tehnika», 2012, No.5. Vip. 16, T.2 316 p. ISSN 9125 912
Monaghan J.J. SPH without tensile instability. Journal of Computational Physics,2000 ,#159, pp.290-311.
Shadloo M., Zainali A., Sadek S., Yildiz M. Improved Incompressible Smoothed Particles Hydrodynamics method for simulating flow around bluff bodies. Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., 2011, Vol. 200, Issues 9-12, pp. 1008-1020.
Valke S., Rijcke S., Rodiger E., Dejonghe H. Kelvin -Helmholtz instabilities in Smoothed Particle Hydrodynamics. Mon. Not. R. Astron. Soc., 2009, Vol. 000, pp. 1-16.
Sigalotti L., Daza J., Donoso A Modeling free surface flows with smoothed particle hydrodynamics, Condensed Matter Physics, 2006, Vol.9, No 2(46), pp. 359-366.
Feldman J., Bonet J., Dynamic refinement and boundary contact forces in SPH with applications in fluid flow problems, Int. J. Numer. Meth. Engng, 2000; 00:1-6.
Lastiwka M., .Quinlan N., .Basa M. Adaptive particle distribution for smoothed particles hydrodynamics, Int. J. Numer. Meth. Fluids 2005; 47:1403-1409.
Lopez Y.R., Roose D. Dynamic refinement for fluid flow simulation with SPH [Jelektronnyj resurs] / II International Conference on Particle-based Method - Fundamentals and applications particles, 2011. Rezhim dostupa: https://lirias.kuleuven.be/bitstream/123456789/337083/1/Rey2011PartDynRef.pdf
Lopez Y.R., Roose D. Particle refinement for fluid flow simulation with SPH [Jelektronnyj resurs]. 19th International Conference on Computer Methods in Mechanics, 9-12 May 2011, Warsaw, Poland. Rezhim dostupa: http://www.cmm.il.pw.edu.pl/cd/pdf/079_f.pdf
Shevchenko B.A. Raschetnyj i jeksperimental'nyj metod razrabotki sredstv zabora komponentov iz bakov letatel'nyh apparatov s zhidkostnym raketnym dvigatelem: dis. … kand. tehn. Nauk: 1990. Dnepropetrovsk, 1990. 209 c. Bibliogr. pp.189 – 209
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
