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运动界面的界面追踪法及其并行实现

论文摘要

流体界面问题的数值模拟因其应用背景和学术价值在这几十年来受到了极大的重视,国外对此做了大量的研究工作。在该问题的数值研究中,最核心的是对运动界面的精确描述,正是由于这一需要使得界面追踪(Front Tracking)方法得到了充分的发展。该方法以数学方程物理解的性质为基础,其最大的特点就是能够精确捕捉到界面的发展而不会出现非物理的现象。目前,国内在这方面的研究工作仍然处于起步阶段。特别是由于算法复杂性限制,均不能适应相关问题在实际工程应用中的迫切需要。现有的FronTier软件包是基于界面追踪方法编写的,可以完成界面不稳定性问题在简单界面情况下的计算。本文在对多流体碰撞复杂界面问题进行研究分析的基础之上,加入了大量新的函数和变量,成功实现了多流体碰撞复杂界面形状的改变和改形后的相应计算,弥补了现有软件的不足,为其适应实际工程应用要求奠定了基础。最后在集群cluster下进行调试, FronTier实现了MPI并行计算,得到了满意的结果。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 问题的背景
  • 1.2 本文的工作
  • 第二章 运动界面问题
  • 2.1 R-M 不稳定性
  • 2.2 R-Ｔ不稳定性
  • 2.3 多流体碰撞问题
  • 第三章 数值模拟方法
  • 3.1 黎曼间断解
  • 3.2 MUSCL 格式
  • 第四章 界面追踪方法
  • 4.1 一维问题
  • 4.2 二维问题
  • 第五章 FronTier 程序及处理
  • 5.1 FronTier 程序简介
  • 5.2 对 FronTier 的改进
  • 5.3 对 FronTier 的并行实现
  • 第六章 结束语
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的主要论文
  • 参考文献
  • 附图

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/c01ca584f6ecfdb82bef1987.html