隱式虛擬邊界法於非交錯直角坐標網格解移動邊界問題

Implicit Virtual Boundary Method for Moving Boundary Problems on Non-Staggered Cartesian Grid System

陳科文

指導教授 ： 李雄略

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2013年)

摘要

摘要
沉浸邊界與移動邊界問題在近幾年來引起很大的發展研究，透過數值模擬的方式計算此類行的物理問題是本文的目的。本文提出以非交錯的直角坐標網格系統解移動邊界問題且在時間微分項選用隱式的差分方法。如此一來就不用因為配合物體外觀而選用不同的網格座標進行計算，可大大降低網格所需要的計算，加上時間微分項選用隱式的差分方法使用，所以時間的網格大小將不受限制，進而減少計算時所需要的次數。
本文中使用了虛擬邊界的概念，配合虛擬點與強制點，並提出新的強制力方法，去設置物體邊界的固體點與液體點之計算方法。使整套系統在計算時能滿足物體邊界的條件。本文實際應用了此方法去解均勻流流過圓柱與圓柱在靜止流場中行簡諧運動之物理問題，與其他數值方法相比，本文的方法計算頗佳，希望將此方法獻給各位研究者參考。

關鍵字

移動邊界問題 ； 隱式

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