三维溃坝流的光滑粒子动力学方法模拟

来源：计算力学学报杂志2016年第5期北京时间：

作者：许晓阳,任胜章,邓方安

单位：陕西理工大学 数学与计算机科学学院, 汉中 723000,西北工业大学 应用数学系, 西安 710129,陕西理工大学 数学与计算机科学学院, 汉中 723000,陕西理工大学 数学与计算机科学学院, 汉中 723000

摘要：采用光滑粒子动力学SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）方法对三维溃坝流问题进行了数值模拟。为了逼真地模拟出坝内水体与壁面间相互作用而产生的水花飞溅、融合以及近壁面流动等现象，加入了混合长度形式的湍流模型。为了有效地防止粒子穿透固壁，提出了一种新型的适合三维数值模拟的固壁边界处理方法。应用SPH方法对三维溃坝流进行了数值模拟，并分别考虑了未添加障碍物和添加圆柱障碍物两种情形。计算结果表明，改进SPH方法能够精细地捕捉溃坝流在不同时刻的自由液面，并获得稳定而精确的数值结果。

关键词：光滑粒子动力学,三维数值模拟,溃坝流,障碍物,

基金资助：国家自然科学基金（11502132）；陕西省教育厅科研计划项目（15JK1152）；陕西理工大学博士科研启动基金（SLGKYQD2-15）资助项目.