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题目:间断有限元方法处理运动固壁边界流场问题

关键词:间断有限元,运动固壁边界,修正虚拟介质方法

  摘要



        目前高分辨率格式被广泛地用来模拟复杂流场问题,但已经发现,当它们结合反射边界条件来处理带运动固壁边界的流场计算时,其精度不高且易产生数值震荡。针对上述问题,本文提出使用修正虚拟介质方法,来处理流固耦合的动边界问题,同时结合高精度的间断有限元方法计算流场,以数值实验证明了二者结合的处理方式更具优势:不但使流场得到了更准确地模拟,而且取得了几乎无数值震荡的边界处理效果。

        结合以上研究思想和方法,本文安排第一章为绪论,交代研究背景和目的;第二章主要是从数学的角度介绍流体的控制方程,并着重介绍无粘流体控制方程——欧拉方程的有关性质;第三章介绍间断有限元处理流场的思想和算法; 第四章介绍MGFM方法;第五章分析一维固壁流场模型,并求给定初始条件下问题的解析解,为本文的数值实验提供参考依据。随后紧跟数值实验和效果分析,并将对比反射边界条件以及MGFM的数值结果,验证MGFM方法在处理运动固壁问题中的高效性。结论和总结附于文章最后。