弱压缩 SPH 的动力学压力边界条件
流体动力学
2025-03-05 v1
摘要
本文提出一种用于弱压缩平滑粒子流体动力学（WCSPH）的新型动力学压力边界条件。不同于以往依赖间接方法或幽灵粒子的做法，我们的方法直接将动力学边界压力集成到 near-boundary 粒子的 SPH 压力梯度近似中。此外，我们开发了一种无网格的双向流入/流出缓冲区，通过在每个时间步长定期重新标记缓冲区粒子来实现，这种概念此前尚未被探索。这种简单而有效的缓冲区促进了单向和双向流动的模拟，尤其适用于混合流入/流出边界条件的情形。我们通过可获得解析解的基准案例验证了方法的准确性和收敛性。进一步地，我们通过探讨采用 Windkessel 模型进行的通用 carotid 和 aorta 流动，展示了其在血流力学模拟中的多样性，为在统一的无网格计算框架内研究心血管系统铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2403.09485,
title = {Dynamical pressure boundary condition for weakly-compressible smoothed particle hydrodynamics},
author = {Shuoguo Zhang and Yu Fan and Dong Wu and Chi Zhang and Xiangyu Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.09485},
year = {2025}
}
备注
40 pages and 15 figures