一种分子运动和碰撞双重网格DSMC方法研究

来源：计算力学学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：刘传瑞,王学德

单位：南京理工大学 能源与动力工程学院, 南京 210094,南京理工大学 能源与动力工程学院, 南京 210094

摘要：基于非结构网格与直角网格相结合的策略,提出一种分子运动和碰撞双重网格DSMC实现方法。通过分子的位置坐标信息,实现运动网格与碰撞网格信息交互,从而结合非结构网格的贴体性和直角网格易于控制子网格数量的优点,同时提出并实现了基于MCS自适应的动态子网格技术以有效限制分子平均碰撞距离,提高了DSMC方法的通用性和计算精度。通过对超声速圆柱绕流和扩张管道的数值模拟,验证该方法的有效性和高精度性。数值结果表明,本文提出的基于分子运动和碰撞双重网格的DSMC方法提高了流场的分辨率,且通过基于MCS自适应的动态子网格技术,有效地降低了流场的平均碰撞距离,提高了碰撞质量和计算精度。

关键词：双重网格,直接模拟蒙特卡洛,平均碰撞距离,静态子网格技术,自适应动态子网格技术,

基金资助：军委科技委基础加强重点研究项目(2020-JCJQ-ZD-111)资助.