稀薄气体中运动刚体的数值模拟
计算物理
2015-06-22 v1 软凝聚态物质
数值分析
摘要
在本文中，我们提出了一种数值方案，用于模拟悬浮在稀薄气体中具有任意形状的运动刚体。稀薄气体通过使用 DSMC 粒子方法求解 Boltzmann 方程进行模拟。刚体的运动由 Newton-Euler 方程控制，其中刚体上的力和力矩是根据与刚体碰撞的气体分子的动量转移计算得出的。另一方面，刚体的运动影响其周围的气体流动。我们通过测试悬浮粒子布朗运动的爱因斯坦关系来验证数值结果。平移和旋转自由度均被考虑在内。结果表明，数值计算的平移和旋转扩散系数收敛于理论值。
引用
@article{arxiv.1406.5176,
title = {Numerical simulation of moving rigid body in rarefied gases},
author = {Samir Shrestha and Sudarshan Tiwari and Axel Klar and Steffen Hardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.5176},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 8 figures