• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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以DSD理论和LS方法为基础的程序燃烧法
柏劲松, 李平, 钟敏, 张展冀, 袁帅, 姜洋, 陈森华
2008, 28(5): 401-406. doi: 10.11883/1001-1455(2008)05-0401-06
给出了二维弯曲爆轰波后产物流场计算方法。爆轰波阵面传播规律满足Detonation Shock Dynamics (DSD)理论并用level set (LS)方法计算,波阵面传播规律与波后流场的耦合通过程序燃烧法实现,反应进程变量可作为LS函数的函数给出。爆轰波从刚性细管道向粗管道传播产生绕射的二维计算结果表明,化学反应速率不影响波后流场分布,只影响反应区结构。此方法可用于钝感炸药的驱动计算问题。
关键词: 爆炸力学, 程序燃烧法, LS方法, 非理想爆轰
柱形汇聚几何中内爆驱动金属界面不稳定性
王涛, 汪兵, 林健宇, 钟敏, 柏劲松, 李平, 陶钢
2020, 40(5): 052201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0150
采用自研的高保真度爆轰与冲击动力学程序,对柱形汇聚几何中内爆驱动金属材料界面不稳定性的动力学行为,进行了数值模拟研究。结果表明,首次冲击后至约12 μs,界面发展以RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性为主;12 μs后至冲击波聚心反弹加载前,界面聚心运动处于加速减速状态,界面发展由RT (Rayleigh-Taylor)不稳定性主导;冲击波聚心反弹加载后,界面发展又由RM不稳定性主导。另外,还研究了初始条件(初始振幅、初始波长、钢壳初始厚度和几何构型)对柱形内爆驱动金属材料界面不稳定性的影响。结果显示:初始振幅较大时振幅增长也较大;初始波长较小(模数较大)时振幅增长较小,而且存在一个截止波长;钢壳厚度会抑制扰动增长,也存在一个截止厚度;几何汇聚效应会使扰动增长速度更快。
关键词: 爆轰与冲击动力学, 柱形内爆, 金属界面不稳定性
Euler-Lagrange耦合计算的GEL方法
姚阳, 李平, 柏劲松, 姜洋, 裴晓阳, 钟敏
2007, 27(5): 420-425. doi: 10.11883/1001-1455(2007)05-0420-06
研究了一种Euler-Lagrange耦合数值方法ghost-fluid Euler-Lagrange(GEL)方法,编写了GEL二维计算程序。其中Euler流场计算采用以SCB格式编制的二阶计算程序,Lagrange域计算采用DEFEL二维动力有限元程序。通过一维黎曼问题的计算结果与高精度PPM方法进行的比较,以及二维移动边界cylinder lift-off problem的计算结果与文献的对比,验证了GEL方法和本文程序的正确性。
关键词: 流体力学, Euler-Lagrange耦合, GEL方法, ghost fluid
再冲击载荷作用下流动混合的数值模拟
王涛, 柏劲松, 李平, 钟敏
2009, 29(3): 243-248. doi: 10.11883/1001-1455(2009)03-0243-06
基于多介质的流体体积分数VOF(volume of fluid)方法和PPM(piecewise parabolic method)方法,给出和发展了可用于多介质粘性流体动力学的数值计算方法和计算代码MVPPM(multi-viscosity-fluid piecewise parabolic method)。为了检验和验证此计算代码,对某激波管实验再冲击载荷作用下的流体动力学不稳定性及其导致的混合过程进行了数值模拟,计算结果与实验结果一致。同时还研究了激波反射冲击作用下流体混合区的演化情况,在反射激波和混合区相互作用的瞬间,混合区的宽度明显减小,之后又迅速增大;另外,混合增长率与初始扰动的频谱有很大关联。通过对有粘性(分子动力学粘性)和无粘性结果的对比,发现粘性对混合区的影响很小。
关键词: 流体力学, 界面不稳定性, MVPPM, 流动混合, 分子动力学粘性
可压缩多介质粘性流体的数值计算
柏劲松, 李平, 王涛, 谢彬, 钟敏, 陈森华
2007, 27(6): 515-521. doi: 10.11883/1001-1455(2007)06-0515-07
将考虑热传导和粘性情况下的Navier Stokes方程描述的物理过程分解成3个子过程进行数值计算,即把整个流量计算分解成无粘性流量、粘性流量和热流量3部分,采用多介质流体高精度parabolic piecewise method(PPM)方法、二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法相结合进行数值计算。给出了激波管中Riemann问题和二维、三维Richtmyer-Meshkov界面不稳定性的Navier Stokes方程和Euler方程对比计算结果,显示了粘性对界面不稳定性的影响。
关键词: liquid mechanics, Navier Stokes equation, multi-fluid parabolic piecewise method, viscous fluid