多介质大变形流体时空一致高阶动理学方法研究
批准号:
11501043
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
17.0 万元
负责人:
刘娜
依托单位:
学科分类:
微分方程数值解
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
骆龙山、汪玥
中文摘要
本项目致力于研究多介质大变形流体的高精度数值方法,研制相关程序,为惯性约束聚变(ICF)内爆等问题的数值模拟服务。本项目研究的时空一致高阶模板紧致动理学格式是高精度动理学格式及CPR格式在求解多介质问题上的首次应用:首先基于气体动理学方法的思想,研究可避免物质界面处非物理振荡的高精度粒子速度分布函数;然后研究CPR方法中通量函数多项式近似及矫正算子的计算策略,结合状态量的连续性根据粒子速度分布函数得到时空一致高阶模板紧致动理学格式;最后借鉴拟守恒方法思想,根据粒子速度分布函数得到组分方程的离散。该方法结合了CPR方法与动理学方法的优点,时空可以达到一致高阶,且模板紧致,简便易行,有望成为求解多介质大变形流体的有效工具。
英文摘要
This project is devoted to the study of the high order numerical schemes for multi-component large distortion flow simulation and developing the corresponding programs for the simulation of ICF implosion process. We are among the first to apply the high order kinetic scheme and CPR scheme to the multi-component problems and finally can get a stencil compact and spatial and temporal consistent high-order kinetic scheme. First, according to the kinetic method, the velocity distribution function in high order accuracy and causing non-oscillation on material interface is evolved. Second, we study the strategy of how the correction operator and the flux vector polynomial approximation, and combine with the velocity distribution function of different status to get the spatial and temporal consistent and stencil compact high-order kinetic scheme. Finally, borrowed the idea of quasi-conservation scheme, we get the discretization scheme of component function by using the velocity distribution function. The scheme combines the advantage of the CPR method and the kinetic scheme, e.g. spatial and temporal consistent high order, stencil compact, easy to implement and efficient. And it is expected to be an effective tool for solving multi-component large distortion flows.
本项目致力于研究多介质大变形流体的高精度数值方法,研制相关程序,为惯性约束聚变 (ICF)内爆等问题的数值模拟服务。本项目发展了从动理学方法出发,发展了时空一致高阶动理学格式;并结合高精度紧致方法,发展了时空一致高阶模板紧致动理学格式;并发展了适用于紧致格式的高效限制器,为格式的推广应用打下基础;结合多介质的组分方程,格式推广到多介质问题的高阶模板紧致动理学方法。本项目发展的数值格式时空可以达到一致高阶,且模板紧致,简便易行,有望成为求解多介质大变形流体的有效工具。并应用于院三所炸药动态响应数值模拟中,支撑了DESEM软件PBX-C03炸药点火后的爆轰全过程数值模拟,用于弹药烤燃模拟中,解决了爆轰后期的流体大变形问题。
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HFVS: An arbitrary high order approach based on flux vector splitting
HFVS:基于通量矢量分裂的任意高阶方法
DOI:
10.1016/j.jcp.2016.07.004
发表时间:
2016-10
期刊:
JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS
影响因子:
4.1
作者:
[Chen Yibing, Jiang Song, Liu Na]
通讯作者:
Liu Na
DOI:
10.19596/j.cnki.1001-246x.7573
发表时间:
2018
期刊:
计算物理
影响因子:
--
作者:
[徐喜华, 刘娜, 陈艺冰]
通讯作者:
陈艺冰
High-order spectral volume scheme for multi-component flows using non-oscillatory kinetic flux
使用非振荡动通量的多组分流的高阶谱体积方案
DOI:
10.1016/j.compfluid.2017.04.014
发表时间:
2016-03
期刊:
Computers & Fluids
影响因子:
2.8
作者:
[Liu Na, Xu Xihua, Chen Yibing]
通讯作者:
Chen Yibing
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
爆炸与冲击
影响因子:
--
作者:
[刘娜, 陈艺冰]
通讯作者:
陈艺冰
适应复杂场景冲击波传输的高效紧致高精度动理学方法研究
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批准号:11971070
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘娜
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依托单位:
国内基金
海外基金