向浩
,
陈斌
工程热物理学报
移动粒子半隐式法（MovingParticleSemi—implicit，MPS）是一种广泛应用于不可压缩自由表面流动的粒子方法。本文通过把非牛顿流体转化为变黏度牛顿流体的处理方法将MPS方法拓展至非牛顿自由表面流动，以Casson流体和Cross流体为例计算了非牛顿流体的二维溃坝问题。将计算结果与前人数据进行了对比，结果吻合较好。同时对比了非牛顿流体与牛顿流体的计算结果，发现非牛顿流体的溃坝前端发展速度较慢。
关键词:
MPS方法
,
Casson流体
,
Cross流体
,
溃坝
周高领
,
陈斌
工程热物理学报
为模拟复杂形状血管内的血液流动,本文考虑血液的非牛顿流变特性开发了适用于Casson流体的非结构化同位网格SIMPLE算法.离散动量方程时,对流项和源项的处理方法和牛顿流体类似.对于扩散项,为了避免黏度是剪切率的复杂函数所导致的复杂性,将黏度取为上一迭代步的流场获得的Casson流体黏度.经过以上处理对Casson流体动量方程的离散就可以参考变黏度牛顿流体的动量方程离散方法来进行,再利用基于非结构化同位网格的SIMPLE算法进行求解.该方法对其它切应力等于速度变形率与黏性函数乘积的非牛顿模型同样适用.利用本文算法模拟了T型分叉管中的血液流动,与文献中的实验结果对比发现,Casson流体得到的结果优于牛顿流体,说明采用Casson模型模拟血液流动是成功和必要的.
关键词:
Casson流体
,
非结构化网格
,
有限体积法
,
SIMPLE算法
