强激波与气-水界面相互作用的数值模拟

摘要

强激波与气-水界面相互作用的数值模拟是计算流体力学领域研究的难点之一,解决这一问题的关键在于运动气-水界面的准确捕获和界面边界条件的合理定义.本文采用level set方法捕获气-水界面,采用真实虚拟流体方法(rGFM)定义界面边界条件,采用五阶WENO格式和三阶TVD Runge-Kutta方法求解Euler方程的空间项和时间项,并在此基础上计算了几个经典的一维和二维数值算例.计算结果表明,level set方法可以精确捕获到运动气-水界面,真实虚拟流体方法能够正确定义界面边界条件.