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多孔介质中粘弹流体流动机理的sph模拟.pdf
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文档介绍：1------------------------------大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：2------------------------------大连理工大学硕士学位论文摘要现实工程应用中常常会面临多孔介质内流体流动问题，如低渗透油藏开发、煤气层的开采、地下水的应用等。随着我国工业化进程的持续发展，石油在促进我国经济飞速发展中的作用越来越明显，对于我国的石油开采工业而言，迫切需要进一步提高石油的采收率。针对这样的实际问题，本文以研究流体在多孔介质当中的流动特征为背景，在以往众多计算方法中引入一种无网格方法．光滑质点流体动力学方法(SPH)。这种方法是一种无网格、纯拉格朗日粒子法，它是一种用于求解连续介质动力学的数值方法。在处理移动物质交界面、大变形等问题时，由于不需要网格划分和重构的特点而显示出了传统网格方法不可比拟的优势。现在该方法在经典牛顿流体力学等领域均已得到了广泛的应用，而对于非牛顿流体力学数值模拟方面起步较晚。本文首先对无网格方法以及SPH方法的基本概念进行了介绍，对SPH方法的优点以及缺点进行说明，并指出了其应用领域。给出了SPH方法的计算思想和基本公式，并对一些其他概念包括支持域和影响域等进行了详细的说明，同时也列举出了几种常见的核函数，并给出了一些构造方法。其次，列举编制SPH方法程序过程当中的一些重要数值处理方法，这些数值处理方法对模拟结果起着至关重要的作用，如最近相邻粒子搜索法、时间步长的选取和SPH方法和MPS方法模拟溃坝问题的比较分析--《水动力学研究与进展A辑》2011年06期
SPH方法和MPS方法模拟溃坝问题的比较分析
【摘要】：SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法和MPS(Moving Particle Semi-Implicit)方法是两种常用的无网格粒子法,在处理自由面大变形问题方面有较大的灵活性,然而这两种方法在数值格式、计算效率和收敛性等方面有许多不同之处。本文以二维溃坝问题为例对SPH方法和MPS方法进行了比较分析,结果表明:SPH方法易于给出更为清晰、光滑的自由面形状,而MPS方法给出的粒子分布较为凌乱;在收敛性上,随着初始粒子间距的减小,SPH和MPS均趋于收敛,但MPS方法收敛得更快些;对于时间步长,在满足CFL条件且计算稳定的情况下,对结果影响不是很大;在计算效率上,SPH方法具有较高的效率,适合求解大型复杂流动问题,而MPS方法计算量较大。通过对SPH方法和MPS方法的比较分析,为具体问题计算选用不同的无网格粒子方法提供了选择依据。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TV135;O35【正文快照】：
1引言传统的基于网格的数值方法如FDM和FEM已经广泛应用在计算流体力学的各个领域。对于许多简单的流动问题,传统的网格类方法一般能够给出较为精确的计算结果。然而,随着所研究问题的逐渐复杂化,网格类的数值方法常常表现出一些不足之处,如在处理动边界问题时,一般需要使用
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三维MPS算法稳定性研究及在超声速雾化过程一体化模拟中的应用.pdf143页
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杨基明教授 黄生洪副教授
二一三年五月九日
中国科学技术大学学位论文原创性声明
本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成
果。除己特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写
过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确
作者签名:堡氇
中国科学技术大学学位论文授权使用声明
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口保密??年
作者签名:圣地
趁座:臣芝 签字日期:摘要
液态燃料的雾化过程是流体从连续相到分散相的剧烈变化过程,包含多相、
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液相从连续到分散状态的变化过程,采用基于欧拉网格的有限体积方法计算对应
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由于方法存在不
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采用SPH方法的拉格朗日方式流体运动模拟
计算流体动力学是计算机图形学中的一个热门话题。在过去的几年里，人们对逼真重现流体数值越来越感兴趣。用基于网格的方法来去解决流体流动的数学方程受到人们的青睐，但是他们往往缺乏创造交互式流体模拟和详细的流体表面的能力。在实时应用程序中，交互式流体动力学是必不可少的，例如计算机游戏或者虚拟手术仿真。光滑粒子流体运动学(SPH)方法是一种基于粒子的无网格的方法，其优点是对流体流动通过粒子运动来模拟，它完全不需要网格，免去了网格生成的麻烦，更避免了网格扭曲与网格重构问题，能够方便地模拟具有大变形的流动问题，尤其在解决具有大畸形、运动物质交界面以及变形边界和自由表面问题时优势明显。基于以上优点，光滑粒子流体动力学(SPH)方法是一种很有潜力的数值计算方法，近年来得到了学术界的广泛关注。使用光滑粒子流体动力学(SPH)的方法，我们已经实施了用基于粒子的方法来解决交互式流体的运动。随着人们越来越关注于模拟，我们提供一个基于粒子流体的数学理论。本文主要运用光滑粒子动力学(SPH)的方法进行流体的运动模拟，具体内容如下:　　
(1)介绍了光滑粒子动力学(SPH)方法的基本概念、基本思想、基本方程。　　
(2)阐述拉格朗日流体动力学中的一些属性，如密度，内力，外力，以及碰撞处理和数值时间积分法。　　
(3)实现部分，应用快速相邻粒子搜索法，设置物理系数，以及流体材料介绍和渲染效果，最后运用拉格朗日方法对SPH系统初始化并计算流体的密度、压强、内力和外力，定义时间积分以及碰撞处理。　　
(4)得出试验结果，分析流体性质。
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