三维拉氏理想磁流体数值模拟方法

发布时间：2024-02-20 12:26

　　在Z箍缩驱动ICF过程中,磁场流体耦合作用是其整个物理过程中非常重要的部分.针对Z箍缩过程中多介质、大变形的特点,发展了三维相容拉氏理想磁流体交错型以及单元中心型格式,两种格式均具有一阶时间与空间精度.通过数值算例,验证其精度和强壮性,并比较分析两种格式的特点.

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【部分图文】：

图1四面体单元网格面的剖分

1三维任意多边形网格相容离散及标记采用经典的子网格剖分方式[14],在每个网格单元面先定义一个几何中心Pf,然后依次连接该中心与相应面的节点及各边的中点,如图1所示.

图2子网格单元F(cp)in和F(cp)out的面积向量

将单元面剖分为三角形后,连接每个三角形与单元中心就可以把任意多面体网格剖分为一系列的四面体子网格.用c、f、p表示单元、面及节点,Ω(cp)表示单元c中包含节点p的子网格.此外,对于Ω(cp),定义F(cp)in和F(cp)out,表示Ω(cp)中共单元中心所有面的集合....

图3一维Noh问题交错格式计算结果

图3给出的是一维Noh问题交错格式的计算结果,红线表示的是1600×4×2个网格的计算结果,黑圈表示的是400×4×2个网格的计算结果.可以看出该格式能够较好地捕捉流场中的激波和接触间断,虽然在激波处存在“过冲”的现象.进一步,我们比较了交错格式和单元中心格式....

图4一维Brio-Wu问题终止时刻计算网格

其中,Bx=0.75.其计算域为[-1,1]×[-0.3,0.3]×[0,0.1],采用结构六面体网格,剖分数为800×60×2.计算终止时刻为t=0.25,比热比γ=2.图4给出的是一维Brio-Wu问题终止时刻的计算网格,由于磁场的作用,网格产生了y....

本文编号：3904163