光滑粒子流体动力学中基于线段的壁面处理传热率模型
流体动力学
2023-11-28 v1 数值分析
数值分析
计算物理
摘要
本研究采用一种应用基于线段边界处理的光滑粒子流体动力学（SPH）模型来模拟自然对流。在使用 SPH 模型模拟的自然对流中，壁面边界处理是一个主要问题，因为需要准确计算来自边界的传热。边界粒子法通过在与壁面边界上及后方放置多层粒子来建模边界，是最广泛使用的边界处理方法。尽管该方法能施加准确的边界条件，但对复杂形状的边界建模具有挑战性，且根据边界形状的不同需要过高的计算成本。在本研究中，我们利用基于线段的边界处理方法来建模壁面边界，并将该方法应用于壁面传热模型的能量守恒方程。所提方法解决了使用边界粒子所带来的问题，同时提供了准确的壁面传热计算结果。在各数值算例中，通过与可获得的实验结果、使用边界粒子法的 SPH 结果以及有限体积法（FVM）结果进行比较，验证了所提方法。
引用
@article{arxiv.2311.14890,
title = {Segment-Based Wall Treatment Model for Heat Transfer Rate in Smoothed Particle Hydrodynamics},
author = {Hyung-Jun Park and Jaekwang Kim and Hyojin Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.14890},
year = {2023}
}