可压缩多介质流动的整体ALE方法研究

可压缩多介质流动在国民经济和能源等领域有着广泛的应用背景，其模拟一直是流体计算领域的难点和前沿问题之一。为了清晰描述自由面和各种物质界面，拉氏方法和ALE方法仍是目前实际计算中的主要计算方法，然而物质界面的大变形一直是难以克服的瓶颈问题。为此本项目拟结合拉氏和欧拉界面计算方法的优点，提出一种整体ALE计算（GALE）的设想，通过引入混合网格，在多个物质区上进行整体的网格重分，使得ALE计算不再受限于物质界面的变形。本项目主要研究:(1)分析界面处非物理振荡产生的原因，基于现有欧拉方法（质量组份模型）发展适宜于ALE计算的混合网格模型。（2）研究适宜于整体ALE计算的网格运动模式，基于拉氏网格速度分解的思想发展适应于流场变化的网格重分方法，使得重分后网格尽可能接近于拉氏网格并能保持较高质量。本项目的研究有望能为实际工程问题的计算提供算法和程序支撑，具有创新性和较高的应用价值。