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波动翼非定常流场IB-LBM数值研究
  • ISSN号:2096-1642
  • 期刊名称:《气体物理》
  • 时间:0
  • 分类:O35[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:机械结构强度与振动国家重点实验室,先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室,西安交通大学,陕西西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11272005,11511130053,11672225); 陕西省自然基金项目(2016JM1007)
中文摘要:

经过亿万年自然选择,鱼类进化出非凡高效的游动能力,研究其游动机理,对改善现有潜水器的性能具有重要指导意义.针对类鳗鱼游动问题,采用浸入边界法-格子Boltzmann方法(immersed boundary-latticeBoltzmann,IB-LBM)对三维波动翼进行1×10~8网格大规模数值模拟.在广州超算中心天河-2上模拟了不同振动幅度下正弦波动翼的非定常运动,给出了流场涡系结构及其产生的非定常力,清晰捕捉了仿生翼非定常涡系演化过程.仿真结果表明IB-LBM方法能在较大运动边界情况下保持算法稳定性,也能在较大网格下高效运行.同时精细捕捉不可压非定常流场涡系结构细节,是一种较为理想的仿生运动数值模拟方法.

英文摘要:

Af ter bi llions years of nature selection, fishes have evolved excellent swimming abi l ity. Studying their swimming mechanism helps a lot in improving the performance of modem undersea vehicle. To know how the sea eels swim, the bio- mimetic wave wing was simulated with IB-LBM in three-dimension space. Tianhe II Supercomputer was employed to have the simulation accomplished with a mesh size of one hundred mi llion. The unsteady movement of the sinusoidal wing in di f-ferent amplitudes was simulated. And the vortex structure and force curves were obtained. The process how the unsteady vortices emerge and evolve were vividly depicted in the images. It turns out that IB-LBM works well when the boundary un-dergoes large deformation. Besides the advantages aforementioned, the details of flow field can also be available cveii in a large mesh size. In all , IB-LBM is widely employed in biomimetic simulations.

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期刊信息
  • 《气体物理》
  • 主管单位:中国航天科技集团公司
  • 主办单位:中国航天空气动力技术研究院 中国宇航出版有限责任公司
  • 主编:李峰
  • 地址:北京市丰台区云岗西路17号
  • 邮编:100074
  • 邮箱:qtwl@vip.163.com
  • 电话:010-68192419
  • 国际标准刊号:ISSN:2096-1642
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1384/O3
  • 邮发代号:
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  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:3