RESUM
Els avenços recents en mètodes de partícules aborden les limitacions en què la hidrodinàmica convencional de partícules suavitzades (SPH) requereix distribucions espacials ideals i uniformes per garantir la convergència. A partir d’aquests desenvolupaments, presentem un marc r-adaptatiu SPH basat en EDP de partícules mòbils (MPPDE) dissenyat per a simulacions de flux incompressible.
En aquest enfocament, les velocitats de les partícules es determinen mitjançant un MPPDE a través d’una funció de monitoratge en lloc d’estar estrictament restringides a velocitats de fluid, cosa que permet una redistribució espacial dinàmica i alhora mantenir un nombre total constant de partícules. Per superar la degradació de precisió en distribucions irregulars de partícules, s’implementa una formulació SPH (LS-SPH) amb plantilla fixa, i es manté la connectivitat veïna fixa en l’espai computacional mentre es reconstrueixen derivades espacials directament a partir de les coordenades físiques actuals. A més, s’introdueix una correcció basada en configuració de referència a la formulació MPPDE per eliminar el moviment artificial de partícules causat per configuracions inicials. Les avaluacions numèriques exhaustives (incloent el vòrtex de Taylor-Green, el flux de cavitat impulsat per tapa, el flux esglaonat orientat cap enrere i el flux més enllà d’un cilindre circular) demostren que el mètode proposat aconsegueix solucions d’alta fidelitat i una eficiència computacional robusta en comparació amb les tècniques convencionals de SPH.
PONENT
Shujiro Fujioka és doctorand al Departament d’Enginyeria Civil de l’Escola Superior d’Enginyeria de la Universitat de Kyushu, i desenvolupa la seva recerca al Laboratori d’Informàtica de Desastres sota la supervisió del Prof. Mitsuteru Asai. Va obtenir el grau i el màster en Enginyeria Civil els anys 2022 i 2024, ambdós a la Universitat de Kyushu. La seva recerca se centra en mètodes de partícules per a l’anàlisi de fluids, amb l’objectiu de contribuir a la prevenció i mitigació de desastres.