基于SPH模型的2种压力振荡抑制算法比较分析

摘要

[目的]传统光滑粒子流体动力学(SPH)方法在模拟包含自由液面的水动力学问题时存在流场压力振荡.为了选取有效的算法来抑制压力振荡,对比分析密度正则化和密度耗散项这2种密度耗散算法对压力振荡的抑制效果.[方法]采用波高探测程序定量比较流动形态,并考虑运动速度对2种算法的影响.针对二维矩形液舱中的晃荡问题,考虑在不同的角速度情况下,选取流场中的压力和波面高度变化综合评判2种算法的效果.[结果]通过比较后发现,密度耗散项算法在耗散系数取为0.05时在不同的角速度情况下,均能有效抑制压力振荡,获得更稳定的流场压力和波面形态;当角速度较小时,密度正则化算法的结果较差.在角速度高的晃荡问题中,2种SPH算法对抑制压力振荡的效果基本持平.[结论]该结论具有一定的工程借鉴价值.