Simulation of dynamic fluid-solid interactions with an improved direct-forcing immersed boundary method.pdfVIP

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2017-08-14 发布于湖北
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Simulation of dynamic fluid-solid interactions with an improved direct-forcing immersed boundary method.pdf

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Particuology18(2015)22—34 ContentsIistsavailableatScienceDirect Particuology journaIhom ePage：www．eIsevier．com ／Iocate／partic 一 Simulationofdynamicfluid-solidinteractionswithanimproved ⑩cmssMa direct-forcingimmersedboundarymethod ShengbinDi一．W eiGe ， StateKeyLaboratoryofMultiphaseComplexSystem，InstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofSciences，Beijing100190．China UniversityofChineseAcademy Sciences．Beijing100049，China A R T IC L E IN F O A B ST R A C T Articlehistory ： Dynamicfluid—solid interactionsarewidelyfound inchemica1engineering．suchasinparticle—laden Received8January2014 flows，whichusuallycontaincomplexmovingboundaries．Theimmersedboundarymethod(IBM )isa Receivedinrevisedform 28April2014 convenientapproachtohandlefluid—solidinteractionswithcomplexgeometries．Inthiswork．Uhlmann’s Accepted12May2014 direct—forcingIBM isimprovedandimplementedonasupercomputerwithCPU—GPU hybridarchitec— ture．Thedirect—forcingIBM ismodifiedasfollows：thePoisson’sequationforpressureissolvedbefore Keywords： evaluationofthebodyofrce．andtheforceisonlydistributedtotheCartesiangridsinsidetheimmersed Immersedboundarymethod boundary．A multidirectforcingschemeisusedtoevaluatethebodyofrce．Thesemodificationsresult Fluid—solidinteractions inadivergence—freeflow fieldinthefluiddomainandtheno—slipboundaryconditionattheimme