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自适应网格相容守恒格式模拟导电两相流体在磁场作用下的流动

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以自适应正交网格技术(AMR),预测校正两步投影法(two step Projection Method),相容守恒格式(Compatible with conservation scheme)和流体体积分数法(VOF)为基础发展金属流体自由界面MHD数值方法。自适应正交网格技术可以更精确地处理复杂固体壁面和两相流体界面处的物理量。预测校正两步投影法求解不可压缩Navier-Stokes方程,应用多重网格法求解压力泊松方程。在交错网格下发展了相容守恒格式精确计算电流及电磁力,使用多重网格法求解电势泊松方程,确保电流满足电荷守恒定律,电磁力满足动量守恒定律。三维流体体积分数法(VOF)法捕捉界面,在流体体积分数法中使用三维分段线性界面计算方法(PLIC)进行界面的重构和输运,连续表面力模型(CSF)计算表面张力。在此基础上,开发了数值模拟导电两相流体在低磁雷诺数磁场作用下流动的程序。通过与解析解比较磁场作用下绝缘槽道中导电液体在不同Hartmann数下运动的速度分布,验证此相容守恒格式程序的准确度。通过数值模拟磁场作用下不同密度的导电溶液在不同Hartmann数下的运动和变形,分析磁场对两相流体界面以及流场的影响,同时给出诱导电场和电流的分布。为进一步深入研究冶金及热核聚变相关的金属流体在强磁场作用下的自由界面流打下基础。

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来源
《中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会》|2011年|1-7|共7页
会议地点哈尔滨
作者
潘毅; 倪明玖;
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作者单位

中国力学学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 O359.1;
关键词
自适应网格; 液气两相流体; 磁流体动力学; 相容守恒格式; 电磁效应;

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