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结合大涡模拟的格子玻尔兹曼方法模拟高雷诺数流动
  • ISSN号:1007-7294
  • 期刊名称:《船舶力学》
  • 时间:0
  • 分类:O35[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]浙江大学海洋工程系,杭州310058, [2]英伟达半导体科技(上海)有限公司,上海201210
  • 相关基金:国家自然科学基金(10625210); 上海市教委项目基金(08ZZ43)
中文摘要:

为了将格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann method)推广到高雷诺数流动的数值模拟上,文章研究了将大涡模拟的Smagorinsky模型及其改进的IR模型应用到LBM方法中并发展了LBM-SM模型和LBM-IR模型,其后以顶盖驱动方腔流动(Re=1 000;10 000;100 000)和后台阶流动(Re=389;1 000;10 000;100 000)为标准进行数值模拟与比较。数值结果说明该方法可以应用于高雷诺数流动的数值模拟,并克服了传统LBM方法在模拟高雷诺数流场时会出现非物理振荡的情况。通过分析对比,不仅得到了两种模型能够稳定计算且不失真的参数范围,并且认为LBM-IR模型有效参数的选取范围更为广泛。

英文摘要:

A kind of lattice Boltzmann method(LBM) combined with LES models was proposed. Smagorinsky(SM) model and improved model Inetial Range(IR) model were used to extend LBM computation scales for high Reynolds number. Simulations are performed for typical cases of high Reynolds number, cavity flow(Re=1 000; 10 000; 100 000) and back facing step flow(Re=389; 1 000; 10 000; 100 000), and results are compared with benchmark results. The comparison shows that both the LBM-SM and the LBM-IR models behaved well to match the accurate solutions and could conquer the problem of oscillation caused by LBM.The analysis and comparison of the two models illustrate that the LBM-IR model has an advantage of wider area of valid model coefficient.

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期刊信息
  • 《船舶力学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国船舶重工集团公司
  • 主办单位:中国船舶科学研究中心 中国造船工程学会
  • 主编:颜开
  • 地址:江苏省无锡市滨湖区山水东路222号
  • 邮编:214082
  • 邮箱:huanggr@cssrc.com.cn
  • 电话:0510-85555510
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-7294
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1468/U
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获本系统科技进步一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4916