自由表面颗粒流的三维格子Boltzmann模拟
颗粒在自然界普遍存在.比如泥沙颗粒和碎屑流中的块石等,是近年来我国西南山区碎屑流灾害的重要物质组成.颗粒流的流变关系及其数值计算方法是颗粒流基础研究及碎屑流防治核心技术的关键科学问题,本文基于双颗粒温度热力学TGT理论(Two-Granular-Temperature Thermodynamics),推导了颗粒流的HerschelBulkley型流变关系,发展了使用格子Boltzmann方法LBM(Lattice Boltzmann Method)的颗粒流流动计算程序,利用质量追踪法(mass tracking algorithm)构建自由表面.为了验证数值方法的正确性,使用石英砂进行了溃坝试验.结果表明,模拟得到的流动过程与试验结果基本一致,说明发展的数值方法能较为准确地模拟颗粒流的自由表面流动,可以作为一种数值计算工具用于碎屑流等散体灾害研究.
颗粒流 自由表面 三维格子Boltzmann方法 数值模拟
张传虎 徐小蓉 孙其诚 金峰
清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084
国内会议
大连
中文
190-195
2014-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）