SPH方法与LBM方法在溃坝水流模拟中的对比研究

• 作者: 张力方 张建民
• 来源期刊: 中国农村水利水电
• 学科: 工学
• 关键词: 溃坝水流 SPH方法 LBM方法 自由面 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 水电建设
• 页码范围: 236-241
• 页数: 6页
• 分类号: TV122+4
• 语种: 中文

摘要

光滑粒子流体动力学(SPH)和格子玻尔兹曼方法(LBM)作为两种新兴的数值模拟手段,均能精确地捕捉带有自由面剧烈变形的流体问题.SPH法和LBM法分别被应用于模拟二维溃坝、三维溃坝水流碰撞固定障碍物以及可运动障碍物,并与试验监测数据对比分析得出,SPH方法得到的自由面更加光滑、清晰,但会有个别粒子附着在壁面,压力值预测会出现波动,说明对于动量方程的黏性项和固壁边界条件需要进一步改善,与离散单元法(DEM)耦合能够准确模拟可运动障碍物的位移;LBM方法得到的自由面在大变形处较为凌乱、破碎,对于水位、压力的预测比较准确,但是对于刚体运动的模拟还需加强.此外,还对比了两种方法的计算效率,在相同CPU的条件下,LBM计算效率高于SPH方法,GPU并行能够极大缩短计算时间.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张建民		77	972	19.0	27.0
2	张力方		1	0	0.0	0.0