非球形颗粒的球形近似的最大边界覆盖算法
自然界(风沙、泥石流等)或者工业领域(流化床反应器等)的颗粒大都是非球形的。描述颗粒流动的离散单元法通常直接用球形颗粒代替系统内的非球形颗粒,这样虽然在一定程度上降低了系统模拟的难度,但同时也大大降低了模拟精度。有时,可能会导致和实际情况差距甚远的模拟结果。考虑到球形颗粒的碰撞检测的简单性,通常用球形颗粒堆积对非球形颗粒进行近似。如何用最少数目的球形颗粒来对非球形颗粒进行准确近似是非球形颗粒流动研究的一个重要课题。本文对非球形颗粒的球形近似的COS (Clustering Overlap Sphere)算法进行了改进,提出了一种最大边界覆盖算法(MBO),该算法可以保证非球形颗粒的球形近似的可重复性。本文算法摒弃了COS中每次选择和当前覆盖域有重叠的最大内部新增覆盖的球而选择了和当前覆盖域有重叠的最大新增边界覆盖的球。对于同样数目的球形颗粒,利用MBO非球形颗粒可得到更加精确的近似。
球体颗粒 流动特性 最大边界覆盖算法 离散单元法 模拟精度
苏军伟 顾兆林 焦建英
西安交通大学机械工程学院,西安710049 西安交通大学人居环境与建筑工程学院,西安710049
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1-11
2011-08-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)