水下爆炸中的两相流数值模拟方法研究

在水下爆炸中，爆炸产物反复膨胀和收缩过程产生的冲击波会对舰船和水下结构造成严重破坏，该冲击波在民用工业中也有非常大的应用价值，并且爆炸产物和水构成典型的气-液两相流现象，因此其数值模拟方法的研究具有重要应用价值和理论意义。本项目采用运动有限元方法结合Level Set方法模拟水下爆炸中的两相流现象，实现运动有限元方法在两相流中的应用，并与实验数据进行对比和验证。在此基础上，为提高相界面捕捉精度，本项目计划将Level Set方法与MOF法相结合，提高界面追踪方法的数值精度；研究非结构网格在两相流数值模拟中的应用效果，为方法的进一步推广和应用作好准备。本项目的研究对推广运动有限元方法的应用，提高Level Set方法的守恒性，发展两相流数值模拟方法，以及研究水下爆炸的物理规律等方面，都具有十分重要的意义。