Lagrange方法及重映算法的研究

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本文的目的是研究Lagrange方法及重映算法,主要内容可分为以下几个方面: 首先从积分形式的二维Lagrange流体力学方程组出发,用有限体积格式进行计算,考虑压力梯度分布对速度和能量改变的影响,构造了在两个控制体上的动量方程的计算格式,使得速度的改变受其周围八个压力的影响,在一定程度上推迟了网格相交的进程。 针对不规则的四边形网格,在用次级网格的方法确定网眼内物理量的梯度的基础上,本文提出一种体积加权的方法来构造网眼内的线性插值多项式。另外,根据非结构网格的ENO插值的思想,构造了四边形网格网眼内的线性插值多项式,由于利用其插值点自适应选取的特性,在物理量变化剧烈区域选取最光滑区域的点来插值,虽然不能保持单调性,但只允许出现非常小的振荡。 本文首先用蔡庆东提出的重映方法,编制了相应的程序,然后给出了另一种重映方法,即对于一般的密度分布,针对重映积分计算的困难,将新网格进行了细划,先确定新网格小网眼中心点的密度,将小网眼的质量直接计算出来,再计算新网格的质量,然后确定相应的密度,从而实现高精度重映。最后用ALE方法进行数值模拟,得到了预期的效果。
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