采用多边形壁面的MPS粒子分裂算法研究
作者:张静; 熊进标
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严重反应堆事故模拟涉及大量多相流动,具有自由接口或组接口。在这种流动模拟中,无拓扑的粒子方法有其独特的优势。基于移动粒子半隐式(Alpine)方法,建立了适用于多边形墙体的粒子分裂模型。针对多粒度模拟和多边形壁的特殊性,对粒子有效半径、数密度、梯度算子模型、拉普拉斯算子模型和表面粒子识别模型进行了改进,并简要描述了分裂过程。将改进后的MPS法模型应用于无挡板和有挡板溃坝试验的模拟计算。计算结果表明,多边形壁的颗粒分裂模型能够清晰地捕捉复杂的自由面,计算时间仅为传统MPS法的18.75%,但监测点处的压力波动较大。改进后的模型不仅保证了计算精度和计算精度,而且提高了计算效率,为进一步进行三维相变换热计算奠定了基础。