非定常非线性自由表面波动的有限差分法

本文提出解非定常非线性自由表面波动问题的新方法,适用于二维或三维容器内液体受瞬态外加扰动激发的波动。方法将跟踪自由表面随时间的演变,在它上面的运动和动力学条件严格满足其非线性原式。解法中引进坐标变换以取得固定的计算域。速度势将满足一种迭代格式的Poisson方程。用有限差分离散,进行快速Fourier变换(FFT),可化成三对角方程组求解。变量的时间更新利用预估-校正法实现。优点是大量减少计算工作量。本文附有二维和三维例题的计算结果验证本力法的有效性。