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流体-梁相互作用:捕捉嵌入细长体对全局流体流动的影响及其反作用

计算工程、金融与科学 2022-07-13 v3

摘要

本工作探讨了在流固耦合(FSI)背景下应用几何精确梁理论所产生的研究问题。几何精确梁理论已被证明是一种计算高效的建模细长结构行为的方法,同时能给出较为适定的问题描述。特别地,我们提出了一种混合维嵌入有限元方法,用于将一维几何精确梁方程与三维背景流体网格耦合,类比于成熟的FSI概念称之为流体-梁相互作用(FBI)。此处流体由牛顿流体的不可压等温Navier-Stokes方程描述。我们尤其给出了关于所得单向耦合格式求解的算法方面内容,并通过精选的数值算例分析了其空间收敛行为,以及它们不仅作为独立方法而且适用于扩展为完整双向耦合格式的适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.09844,
  title  = {Fluid-beam interaction: Capturing the effect of embedded slender bodies on global fluid flow and vice versa},
  author = {Nora Hagmeyer and Matthias Mayr and Ivo Steinbrecher and Alexander Popp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09844},
  year   = {2022}
}