激波与水-气界面相互作用的高精度数值模拟方法研究

摘要

激波与自由界面相互作用的数值模拟是计算流体力学的一个研究难点.本研究采用具有高精度、高分辨率特征的RKDG方法(Runge-Kutta discontinuous Galerkin method)对激波与水-气界面的相互作用展开了数值模拟.水-气界面的运动采用修正的虚拟流体方法(Modified ghost fluid method)来追踪.计算结果表明,本研究所建立的数值方法能够用于描述激波与水-气界面相互作用时的各种物理现象;当激波从水下冲击水-气界面时,激波会被反射,形成强稀疏波,而这正是水下爆炸导致空化现象发生的主要原因.