多介质轴对称与球对称问题的数值模拟

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水下爆炸问题的数值模拟研究具有重要的应用,深水爆炸和浅水爆炸问题分别是三维球对称问题和轴对称问题,本文利用球对称和轴对称问题的性质,把三维球对称和轴对称问题转化为一维和二维问题,给出了三维球对称和轴对称多介质流动问题的数值模拟方法,克服了三维问题的数值模拟计算量大,编程复杂的困难。对于多介质流动问题界面的计算,利用RGFM的思想,在界面处构造和求解Riemann问题,并以此来定义界面边界条件,将多介质流动问题转化成单介质流动问题求解,通过求解Level Set方程来追踪界面位置。对于水下爆炸等问题中出现的空化现象,采用等熵的单流体空化模型来处理.数值试验表明,该算法能准确捕捉各类间断的位置和空化现象,保持界面清晰。
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