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数值模拟Rayleigh-Taylor 不稳定性中不同介质界面的处理方法A
CNIC-01505
IAPCM-0027
数值模拟Rayleigh-Taylor 不稳定性中不同
介质界面的处理方法
A TREATMENT SCHEME OF DIFFERENT MEDIA
INTERFACES IN THE NUMERICAL SIMULATION OF
RAYLEIGH-TAYLOR INSTABILITY
(In Chinese)
中 国 核 情 报 中 心
China Nuclear Information Centre
CNIC-01505
IAPCM-0027
数值模拟Rayleigh-Taylor 不稳定性中
不同介质界面的处理方法
蔚喜军
(北京应用物理与计算数学研究所,100088)
摘 要
在Rayleigh-Taylor 不稳定性的数值模拟中,以往的方法局限于
密度不同的单种介质或绝热指数相同的两种介质问题,在计算绝热
指数不同介质间界面的扰动时,界面上的物理量会出现非物理跳
动。为此,采用在Level Set 方法基础上引入Front Tracking 方法的
思想,即在界面上强制加入接触间断边界条件,从而避免了界面上
参数的非物理振荡。另外,用三维程序 TVD/AC 对单波和多波扰
动下Rayleigh-Taylor 不稳定性的发展进行了计算,得到了扰动随时
间发展的图像。
*国家自然科学重点基金和中国工程物理研究院科学基金资助项目
1
A Treatment Scheme of Different Media Interfaces
in the Numerical Simulation of Rayleigh-Taylor Instability
(In Chinese)
YU Xijun
(Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing, 100088 )
ABSTRACT
In the numerical simulation of the Rayleigh-Taylor instability, the schemes in
references were limited to problems of one medium with different densities or two
media with homologous adiabatic exponent. If the schemes are used to compute the
disturbance of different medium interfaces with homologous adiabatic exponent, the
physical quanta on interfaces show nonphysical oscillation. To solve the problem,
the front tracking scheme is introduced into the level set method, namely the contact
discontinuous boundary conditions are coercively added on interfaces so that the
non physical oscillation is av
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