瞬态热传导问题的一阶对称SPH方法模拟

摘要：

为提高传统光滑粒子动力学（smoothed particle hydrodynamics,SPH）方法模拟瞬态热传导问题的精度和稳定性,本文提出了一种一阶对称光滑粒子动力学（first order symmetric SPH,FO-SSPH）方法.该方法将具有二阶热传导方程分解成两个一阶偏微分方程,然后基于梯度离散和Taylor级数展开思想,对一阶核梯度形式进行修正,并将得到的局部矩阵对称化.数值结果表明：与传统SPH方法相比,FO-SSPH方法精度高、数值稳定性好;该方法能较准确地直接施加混合边值条件,且求解多边值抛物型偏微分问题可靠、灵活.文中最后运用FO-SSPH方法研究了一维非线性热传导问题趋近稳态时温度分布出现的＂凹＂、＂凸＂奇异现象,并讨论了热流系数对＂凹＂、＂凸＂现象的影响.

关键词：瞬态热传导、光滑粒子动力学、非线性

所属期刊栏目：60

分类号：O175.22(数学分析)

资助基金：国家自然科学基金10871159

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：49-58