《多介質大變形流體的真正多維高保真算法》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由王雙虎擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：多介質大變形流體的真正多維高保真算法
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：王雙虎
- 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多介質大變形流體研究與國民經濟和國防建設緊密相關，但由於理論分析和實驗研究的困難，特別伴隨著研究工作的深入，數值模擬發揮的作用越來越重大，實際計算的置信度問題也越來越被大家重視。多維、多介質、強壓縮流體模擬是計算流體研究的熱點和難點問題，也是影響多介質大變形流體實際模擬置信度的幾個關鍵要素。目前人們處理高維問題多採用維數分裂方法，而多介質問題一般通過引入一個非物理的標識量處理，這樣常常導致計算出非物理現象。發展真正多維的高保真算法、建立物質界面的可計算自洽物理模型是提高多介質大變形問題研究的關鍵所在。課題組將從真正多維的Riemann解法器入手，結合多介質流體的界面物理模型，認知多維非線性波和物質界面相互作用的物理機理，構造能夠克服非線性波數值不穩定性和界面數值振盪的真正多維高保真算法，將能為實際工程問題提供有力的算法支撐，有重要的理論意義和實際套用價值。
結題摘要
本項目的主要研究目的是針對多介質大變形的流體發展真正多維高保真算法。在三年的工作中，我們從多介質問題、多維算法等方面出發，發展了一系列穩定有效的高解析度數值格式，並在此基礎之上，從理論上對算法加以分析，完善現有的工作。具體的工作主要包括以下幾個方面：1、三維中心型ALE方法研究；2、高階拉氏流體力學有限體積格式研究；3、多介質混合格線封閉模型研究；4、自適應的非結構格線上的GRP格式；5、移動格線上無重映的多介質GRP方法；6、任意高階的廣義黎曼問題方法；7、多介質流體計算的氣體動理學格式；8、Baer-Nunziato模型的動理學算法；9、任意時空高階的GRP-DG方法；10、可壓縮多介質RT不穩定性的數值模擬研究；11、守恆性差分格式的Fourier分析方法和修正方程方法之間關係；12、針對相場液晶模型的時間步長自適應方法；13、針對表面活性劑的兩相流模型提出了一個絕對穩定的差分格式；14、求解分子束外延模型的數值格式。通過以上工作可以看出，本項目針對多介質大變形流體的數值模擬做出了較多的努力和嘗試，並取得了大量有效和可靠的成果。多維問題的數值不穩定性現象機理仍不清楚，真正多維的黎曼解子器的構造還面臨很多困難，需要巨大的努力從事這方面的探索，從而得到高保真的算法。
