在辐射流体力学数值模拟中,多介质、高密度比流场的数值方法研究极为重要。这不仅反映在武器物理问题研究以及激光聚变、等离子体物理中,同时也反映在航空航天、天体物理和燃烧问题等许多学科领域。本项目研究在二维非结构网格上应用有限元方法求解辐射流体力学问题,包括研究多介质高密度比系统的流体力学界面不稳定性。
在辐射流体力学数值模拟中,多介质、高密度比流场的数值方法研究极其重要。这不仅反映在激光聚变、等离子体物理中,同时也反映在航空航天、天体物理和燃烧问题等许多学科领域。本项目研究的核心内容是辐射流体力学的有限元方法和算法分析,包括以下几个方面给出了二维非结构网格上有限元方法求解辐射流体力学方程组的离散格式;处理强接触界面的间断有限元耦合BGK方法的数值格式;处理强间断问题的节点中心有限体积ALE方法以及几种非协调有限元和混合有限元的收敛性分析。特别,对于多介质高密度比系统的流体力学界面不稳定性问题,提出了一种耦合水平集方法和虚拟流体方法的自适应间断有限元方法来进行界面计算,得到了高分辨率的计算结果。另外,完成了与上述理论和算法研究相关的计算软件,大量数值实验和数据分析证实了方法的有效性。发表论文16篇,另有9篇文章待发表,完成国防科技报告7篇,基础研究内容"流体力学界面不稳定性若干数值方法及应用研究",2006年获得军队科技进步三等奖。