硬球-拟颗粒耦合模拟超声速流动

超声速流动广泛存在于航天航空和能源动力等领域,其中连续介质假设往往不再适用,需要充分考虑介质的离散性质。但传统上基于软球模型的分子动力学(MD)方法对于流动过程的模拟计算量过大,难以实际应用。本文利用硬球-拟颗粒耦合方法克服了软球MD方法计算量大和硬球MD方法可扩展性差的缺点,高效实现了超声速流动的微观离散模拟。通过超声速单球绕流和充气式返回舱实验装置等算例表明了该方法模拟含激波等剧烈变化的流场的可行性,以及在航空航天等工程领域的应用前景。