应用于串列布置弹性支撑圆柱的拉格朗日-欧拉混合流场求解器
流体动力学
2022-07-20 v2
摘要
串列布置圆柱的流固耦合被用作多域拉格朗日-欧拉混合流场求解器的验证基础。在该混合组合中，围绕每个固体定义了宽度有限的独立网格，并在其上使用有限体积近似求解欧拉流场方程。为了互联由网格定义的各域，整个流动以拉格朗日坐标描述，相应方程通过粒子近似在与欧拉网格内解完全耦合的模式下求解。当圆柱为弹性支撑时，该流场求解器还与结构动力学方程强（隐式）耦合。本工作中，欧拉部分以密度-速度-压力形式求解可压缩流方程，并在低马赫数下使用预处理，而拉格朗日部分基于密度-膨胀-涡量-压力形式。该混合求解器首先针对 的孤立刚性圆柱进行验证。随后考虑 的单弹性支撑圆柱情形，接着是两个串列布置圆柱（刚性或弹性支撑）的情形。与谱方法和浸没边界法所得结果吻合良好，表明了混合预测的可靠性。同时，通过允许网格重叠，展示了该方法处理复杂多体流固耦合问题的灵活性。
引用
@article{arxiv.2112.09881,
title = {A hybrid Lagrangian -- Eulerian flow solver applied to elastically mounted cylinders in tandem arrangement},
author = {George Papadakis and Vasilis A. Riziotis and Spyros G. Voutsinas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09881},
year = {2022}
}
备注
Submitted to Journal of Fluids and Stuctures