不同壁面绕流特性的格子Boltzmann模拟研究

发布时间：2017-12-08 03:32

  本文关键词：不同壁面绕流特性的格子Boltzmann模拟研究

  更多相关文章： 格子Boltzmann方法 绕流特性 壁面处理 粘性流场 对比分析

【摘要】：为了探讨不同壁面的绕流特性,针对粘性流场中,不同壁面诱导的涡脱落现象以及升阻力系数等流场特性进行了格子Boltzmann数值研究。利用基于分子动理论的格子Boltzmann方法(LBM)求解Navier-Stokes方程,实现对流体运动的描述,针对不同的壁面条件,分别采用不同的格子Boltzmann流-固壁面处理方法。采用Half-way反弹边界条件来处理平直壁面,而曲壁面则采用LBM与有限差分法相结合的形式进行处理,计入了壁面与标准网格不重合对结果造成的影响。开发相应的计算程序,计算结果与已发表文献结果吻合良好,验证了数值模型的正确性。同时,探讨了进出口边界与钝体中心的距离对结果的影响。对比分析了不同壁面的绕流模型中升阻力系数、斯托罗哈数和涡量云图等,并进一步研究了雷诺数条件的影响。结果表明,不同壁面的绕流特性具有明显差异,且同时受雷诺数的显著影响;一般地,平直壁面对于来流作出的响应更迅速。
【作者单位】： 哈尔滨工程大学机电工程学院;
【基金】：新世纪优秀人才支持计划(NCET100054) 国防基础科研(B2420133001)资助项目
【分类号】：O357.5
【正文快照】： 1引言钝体绕流一直以来是流体动力学研究的热点。在流体力学中,柱体绕流流场比流线体绕流流场复杂得多。其中,最典型的钝体形状有圆柱和方柱,它广泛地存在于各工程领域中,如水动力机械、海流中的采油平台及丁坝绕流、航空领域中支撑机翼的双柱以及土木工程领域中的烟囱群和高

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