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运动薄膜驱动流动的浸没边界模拟

流体动力学 2022-03-14 v1 计算物理

摘要

与贴体网格方法相比,浸没边界方法因其计算效率和建模灵活性而被广泛用于模拟与流体相互作用的动态固体对象。然而,对于壳和膜等薄几何结构,许多浸没边界投影算法会导致表面上的边界条件被破坏。本手稿通过一维解析推导和多维数值模拟表明,当界面两侧的压力跳跃较大时,需要对泊松矩阵本身进行调整,以避免速度、压力和力预测出现较大误差,且这些误差随雷诺数增大而增加。我们为边界数据浸没方法(BDIM-{\sigma})开发了一种新的最小厚度修正,其避免了这些问题,同时仍能在高速浸没表面模拟中使用高效的投影算法。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.06535,
  title  = {Immersed Boundary Simulations of Flows Driven by Moving Thin Membranes},
  author = {Marin Lauber and Gabriel D. Weymouth and Georges Limbert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06535},
  year   = {2022}
}

备注

submitted to Journal of Computational Physics