空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2013年
4期
525-532
,共8页
四叉树%格子Boltzmann方法%网格加密%速度修正法%大涡模拟%浸入边界法
四扠樹%格子Boltzmann方法%網格加密%速度脩正法%大渦模擬%浸入邊界法
사차수%격자Boltzmann방법%망격가밀%속도수정법%대와모의%침입변계법
quadtree%lattice Boltzmann method%grid refine%velocity correction method%large eddy simulation%immersed boundary method
提出了一种基于非均匀四叉树网格下的浸入边界-格子Boltzmann方法.在不同层网格界面上,为了保证物理量的连续性,需要在时空方向上进行插值.由于四叉树同层网格在空间上步长相等、且相邻时间层上时间步长相等,所以在时空方向上采用平均值插值,这样做的优点是时空方向插值既可以达到二阶精度,又可以简化计算过程,节省资源,对任意边界加密下的网格,格子Boltzmann方法的实现比较容易.为了充分利用均匀笛卡尔网格的优势,物面边界的处理采用了速度修正法,与传统浸入边界-格子Boltzmann方法中的直接力法、动量交换法相比,无滑移边界条件得到了较好的保证.同时,把大涡模型加入到浸入边界-格子Boltzmann方法中,实现了在四叉树网格数据结构、边界处理技术、大涡模拟几种模型相结合下,绕障碍物的较大雷诺数流动的模拟.通过不可压缩粘性流中圆柱绕流算例验证,结果与其它方法结果吻合良好.
提齣瞭一種基于非均勻四扠樹網格下的浸入邊界-格子Boltzmann方法.在不同層網格界麵上,為瞭保證物理量的連續性,需要在時空方嚮上進行插值.由于四扠樹同層網格在空間上步長相等、且相鄰時間層上時間步長相等,所以在時空方嚮上採用平均值插值,這樣做的優點是時空方嚮插值既可以達到二階精度,又可以簡化計算過程,節省資源,對任意邊界加密下的網格,格子Boltzmann方法的實現比較容易.為瞭充分利用均勻笛卡爾網格的優勢,物麵邊界的處理採用瞭速度脩正法,與傳統浸入邊界-格子Boltzmann方法中的直接力法、動量交換法相比,無滑移邊界條件得到瞭較好的保證.同時,把大渦模型加入到浸入邊界-格子Boltzmann方法中,實現瞭在四扠樹網格數據結構、邊界處理技術、大渦模擬幾種模型相結閤下,繞障礙物的較大雷諾數流動的模擬.通過不可壓縮粘性流中圓柱繞流算例驗證,結果與其它方法結果吻閤良好.
제출료일충기우비균균사차수망격하적침입변계-격자Boltzmann방법.재불동층망격계면상,위료보증물리량적련속성,수요재시공방향상진행삽치.유우사차수동층망격재공간상보장상등、차상린시간층상시간보장상등,소이재시공방향상채용평균치삽치,저양주적우점시시공방향삽치기가이체도이계정도,우가이간화계산과정,절성자원,대임의변계가밀하적망격,격자Boltzmann방법적실현비교용역.위료충분이용균균적잡이망격적우세,물면변계적처리채용료속도수정법,여전통침입변계-격자Boltzmann방법중적직접역법、동량교환법상비,무활이변계조건득도료교호적보증.동시,파대와모형가입도침입변계-격자Boltzmann방법중,실현료재사차수망격수거결구、변계처리기술、대와모의궤충모형상결합하,요장애물적교대뢰낙수류동적모의.통과불가압축점성류중원주요류산례험증,결과여기타방법결과문합량호.
