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浸没边界法+超音速自定义求解器出现“浮点数例外,核心已转储”

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    Rachel0096
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    #3

    @李东岳 李老师,我把时间步长缩短为原来的1/10,现在能够计算下去啦,不会出现“浮点数例外,核心已转储”的问题:xinxin: :xinxin: :xinxin:

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  • 李东岳李 在线
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    #4

    我发现好多人都用直接力法植入IBM。这个方法属于IBM的主流方法?

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    写于 最后由 李东岳 编辑
    #5

    我看了一下这个直接力方法。挺有意思。直接力方法里面有一个desired velocity,这个速度对于固定的边界,是不是0?

    https://doi.org/10.1016/j.jcp.2018.07.033 就是这篇文章里面,$\bfU^d=0?$

    https://arxiv.org/pdf/1809.08170.pdf

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    #6

    \begin{equation}
    \frac{\bfU^{*}-\bfU^{n}}{\dt} = C^n + D^n + \mathbf{f}
    \end{equation}

    \begin{equation}
    \mathbf{f}=\frac{\bfU^{d}-\bfU^{n}}{\dt} - C^n - D^n
    \end{equation}

    \begin{equation}
    \bfU^{d}=0
    \end{equation}

    \begin{equation}
    \mathbf{f}=-\frac{\bfU^{n}}{\dt} - C^n - D^n
    \end{equation}

    \begin{equation}
    \bfU^{n} \rightarrow \bfU^{n}_L,C^n\rightarrow C^n_L,D^n\rightarrow D^n_L
    \end{equation}

    \begin{equation}
    \mathbf{F}_L=-\frac{\bfU^{n}_L}{\dt} - C^n_L - D^n_L
    \end{equation}

    \begin{equation}
    \mathbf{F}_L \rightarrow \mathbf{f}
    \end{equation}

    我的理解,直接应力IBM的算法就是这个样子,不知道对不对

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    Rachel0096
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    #7

    @李东岳 是的,李老师。
    据我了解,目前常用的浸入边界法主要有直接力法、虚拟点法(the ghost-cell method)等,还有将玻尔兹曼方法与IBM方法相结合的玻尔兹曼-浸入边界法(IB-LBM)。
    罗等人(2020 https://doi.org/10.1515/revce-2019-0076)根据D2区域将IBM方法分为the artificial boundary method和the authentic boundary method,对5种IBM做了总结。
    d2e68b9c-2e02-4b01-be87-4de72d76aaf3-image.png
    a24307d0-116b-4c84-819c-f7da994814e1-image.png
    266a679b-626f-4cc7-88b4-c44d88605442-image.png
    9be82da5-54c7-4be8-ac0e-1bf5fbb1ed02-image.png

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    Rachel0096
    在 中回复了 李东岳 最后由 Rachel0096 编辑
    #8

    @李东岳 李老师,我对直接力法的理解是这样子的,可能不是很全面。
    对于两相场(包含固体颗粒占据的区域)其控制方程为:
    (其中f为内嵌边界对流体的作用力,与纯流场控制方程相比仅仅多了f项)
    c930bbbb-9ab4-46e7-a322-474c65c64386-image.png
    对于LFP(拉格朗日力点)处的流场应满足如下关系(将其他项用RHS(U)表示,定义在LFP上的流场变量用相应的大写字母表示,定义在EGP(固定欧拉网格点)上的流场变量用小写字母表示):
    8d340492-c52d-41cc-af9d-e2dcc52073ee-image.png
    随后引入一个中间速度(假定其满足纯流场控制方程)
    519dbd9c-df5f-40f2-8034-5e7f7e2dfb0a-image.png
    纯流场:
    25eaacd8-51da-4f9d-b33d-e45db261ab13-image.png
    Ud就是您上述提到的desired velocity,对于固定的body,我们希望其满足Ud=0
    0310e39c-a030-41aa-bc3e-7cdf4bac5f1c-image.png
    8c21a81c-3498-4d1d-98e7-f5abfbae0049-image.png
    通过插值函数,可以实现F->f
    得到f后便可更新流体场,得到相应的速度和压力:
    e85efe2e-8fbe-4ec4-ad54-6a2163fd142c-image.png
    fbd768da-2978-4437-83aa-5b427ccdfbe1-image.png

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    李东岳 管理员
    在 中回复了 Rachel0096 最后由 李东岳 编辑
    #9

    @Rachel0096 多谢多谢,我研究研究,要把细节扣一下

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
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    #10

    看来关键步骤就是如何从欧拉场映射到拉格朗日场,以及从拉格朗日场映射到欧拉场。对于下面这个网格,存在网格体心以及网格面心,同时存在3个拉格朗日粒子。我在想他们的投影算法 :chigua:

    捕获.JPG

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    Rachel0096
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #11

    @李东岳 您可以看一下Uhlmann(2005)的这篇文章,An immersed boundary method with direct forcing for the simulation of particulate flows (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021999105001385) ,目前很多直接力法都是在他的工作上进行改进的:xinxin:

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  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #12

    好的好的

    我发现这个欧拉场到拉格朗日场,拉格朗日场到欧拉场的映射,有各种不同的方法..

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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