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用移动粒子半隐式方法数值模拟Poiseuille流动问题

兰小杰 万德成

兰小杰, 万德成. 用移动粒子半隐式方法数值模拟Poiseuille流动问题[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02276
引用本文: 兰小杰, 万德成. 用移动粒子半隐式方法数值模拟Poiseuille流动问题[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02276
Numerical Simulation of Poiseuille Flow Based on Moving Particle Semi-Implicit Method[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02276
Citation: Numerical Simulation of Poiseuille Flow Based on Moving Particle Semi-Implicit Method[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02276

用移动粒子半隐式方法数值模拟Poiseuille流动问题

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02276
基金项目: 国家级-适用剧烈流动下流固耦合问题的三维无网格粒子法与有限元混合方法(51879159)

Numerical Simulation of Poiseuille Flow Based on Moving Particle Semi-Implicit Method

  • 摘要: 【目的】Poiseuille流动广泛存在于工业生产中,低雷诺数管道流动就是典型的例子之一,而管道运输是深海采矿的关键环节,Poiseuille流动的研究可以指导更复杂的管道运输问题的研究。【方法】移动粒子半隐式方法(Moving Particle Semi-Implicit Method,MPS)是一种无网格拉格朗日方法,用拉格朗日粒子携带空间流场的信息,规避了网格大变形可能会对计算结果产生的影响,MPS方法已广泛应用于具有自由表面的流动、多相流等流动。在MPS方法求解器MLParticle-SJTU的基础上,建立恒流量入口边界条件和无滑移壁面边界条件,对二维管道中不同雷诺数下的不可压缩牛顿流体Poiseuille流动进行模拟研究。【结果】模拟结果表明充分发展后,流动的速度剖面呈现抛物线型,且不同雷诺数下,数值模拟结果的速度峰值与理论结果相比误差都在5%之内,【结论】说明在所提出的边界条件下MPS方法模拟二维Poiseuille流动的有效性和可靠性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-01-22
  • 网络出版日期:  2021-07-20

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