基于自由液面预测的非线性液体晃动问题的数值模拟

• 作者: 孙蓓蓓 张海涛 陈建栋
• 来源期刊: 东南大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 液体晃动 有限差分 非线性动力学 数值模拟 自由液面预测
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 页码范围: 277-282
• 页数: 6页
• 分类号: O353.1
• 字数: 4273字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-0505.2014.02.010

摘要

针对一类矩形贮液箱的非线性晃动问题，提出一种基于有限差分算法的数值模拟方法。该方法首先采用σ变换将流体区域转化为矩形域；然后在时间迭代的过程中，运用自由液面运动学条件的显格式预测出下一时层的自由液面形状，并对边界条件中的非线性项作近似处理，由此得到描述下一时层各状态量的离散线性方程；最后根据数值解来对下一时层的自由液面进行校正。使用该方法计算了自由晃动、受迫晃动和行波3种情况，数值计算结果表明该方法具有良好的收敛性和准确性，能够有效地实现非线性晃动过程。此外，这种预测校正格式能够在保证算法稳定性的前提下，灵活地处理包含运动边界的数学问题。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙蓓蓓	东南大学机械工程学院	59	465	11.0	17.0
2	张海涛	东南大学机械工程学院	12	55	4.0	7.0
3	陈建栋	东南大学机械工程学院	6	23	3.0	4.0