可压缩与近不可压缩介质界面耦合的数值方法
数值分析
2018-04-24 v1 流体动力学
定量方法
摘要
生物医学应用及其他学科中的许多实验使用激波管。这些实验通常将实验样本置于充满流体的容器中，再将容器放入激波管内。激波管产生初始激波，在撞击含样本容器前穿过气体传播。为了深入了解难以通过实验手段获得的激波动力学，开发了激波从气体传入薄弹性固体再传入近不可压缩流体的计算模拟。研究表明，若固体界面非常薄，可忽略不计，从而简化模型。该模型使用可压缩流体的欧拉方程耦合Tammann状态方程(EOS)来模拟可压缩气体与近不可压缩材料。采用高分辨率激波捕捉方法，结合新开发的黎曼求解器和限制器，求解这些方程的三维(2D轴对称)模型。该方法被扩展到映射网格上以允许更复杂的界面几何，并适配自适应网格加密(AMR)以提高分辨率和计算速度。使用Clawpack软件实现该方法。这些方法最初受激波管实验启发，用于研究创伤性脑损伤(TBI)的损伤机制。
引用
@article{arxiv.1604.08544,
title = {Numerical methods for interface coupling of compressible and almost incompressible media},
author = {Mauricio J. Del Razo and Randall J. LeVeque},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08544},
year = {2018}
}