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双重混合LES/RANS框架中求解器与非协调计算域的耦合。 (英语) Zbl 1391.76257号

摘要:在最近提出的双重混合框架中[H.肖P.詹妮,J.计算。物理学。231,第4期,1848-1865(2012年;Zbl 1376.76017号)]、LES和RANS模拟在同一个域上同时进行,但在不同的网格上进行。在当前的工作中,该框架被进一步扩展,以允许LES和RANS仿真的非一致计算域。通过此扩展,我们开发了一个混合求解器,将基于笛卡尔网格的高阶LES代码与基于贴体网格的通用RANS求解器耦合。在大涡模拟中,采用松弛方法来强化固体边界条件。用新的求解器研究了两个雷诺数(Re=2800和10595)下的平面槽道流动和周期性山丘上的流动。证明了边界表示和强制策略的充分性。数值研究还证明了扩展解算器的灵活性和新混合框架的预测能力,该框架由两个在相同物理域上操作的解算器组成,但计算域不一致(即基于笛卡尔网格的LES解算器与基于贴体网格的RANS解算器相结合)。本研究中探索的扩展对于工业CFD应用具有重要的实际意义,因为它们成功地证明了学术性的、非常精确的大规模并行LES解算器如何与灵活的RANS解算器耦合。由于耦合策略的侵入性最小,因此对于工业用途具有吸引力。在当前的框架下,可以探索许多现有学术规范在实际流动模拟中的潜力,其中复杂的几何结构和壁面分辨率要求是主要障碍。

理学硕士:

76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 新泽西州亚当斯。;Hickel,S.,《隐式大涡模拟:理论与应用》,(Eckhardt,B.,《湍流进展》XII,(2009),Springer),743-750
[2] Aspden,A。;Nikiforakis,N。;达尔齐尔,S。;Bell,J.,《隐式LES方法分析》,《公共应用数学计算科学》,3,1,103-126,(2008)·Zbl 1162.76024号
[3] Bardina J、Ferziger J、Reynolds W。大涡模拟的改进亚网格模型。AIAA 80-1357,科罗拉多州斯诺马斯;1980
[4] 布鲁尔,M。;佩勒,N。;拉普,Ch。;Manhart,M.,《周期性山丘上方的流动:大范围雷诺数的数值和实验研究》,计算流体,38,2,433-457,(2009)·兹比尔1237.76026
[5] Chan,W.M.,美国国家航空航天局艾姆斯研究所Overset网格技术开发,中心计算流体,38,3,496-503,(2009)
[6] Davidson,L.,《混合LES-RANS:作为强迫力的尺度相似模型的后向散射》,Philoso Trans Royal Soc a,367,2905-2915,(2009)·Zbl 1185.76718号
[7] 弗罗里奇,J。;梅伦,C。;Rodi,W。;Temmerman,L。;Leschziner,M.,《具有流向周期性收缩的河道中分离流的高分辨率大涡模拟》,《流体力学杂志》,526,19-66,(2005)·Zbl 1065.76116号
[8] Germano,M。;Piomelli,美国。;梅因,P。;Cabot,W.H.,《动态亚脊尺度涡流粘度模型》,《物理流体》,31760-1765,(1991)·Zbl 0825.76334号
[9] Henniger,R。;Obrist,D。;Kleiser,L.,大规模并行计算机上不可压缩Navier-Stokes方程的高阶精确解,《计算物理杂志》,229,10,3543-3572,(2010)·Zbl 1391.76476号
[10] Hennier R.IMPACT仿真代码<http://www.ifd.mavt.ethz.ch/research/group_lk/projects/impact>[于2012年7月检索]。
[11] Issa,R.I.,用算子分裂法求解隐式离散流体流动方程,计算物理杂志,62,40-65,(1986)·Zbl 0619.76024号
[12] Jespersen DC、Pulliam TH、Buning PB。最近对溢出的增强。AIAA论文,1997-0644;1997
[13] 朗德,B.E。;Sharma,B.I.,湍流能量耗散模型在旋转圆盘附近流动计算中的应用,莱特热质传递,1,2131-138,(1974)
[14] 莫瑟,R。;Kim,J。;Mansour,N.,《雷诺数小于等于590的湍流槽道流动的直接数值模拟》,《物理流体》,17,1,943-945,(1999)·Zbl 1147.76463号
[15] OpenCFD Ltd.开源CFD工具箱;2011年。<www.openfoam.com>。
[16] 帕斯奎蒂,R。;Xu,C.J.,不可压缩流动大涡模拟的高阶算法,科学计算杂志,17,1,273-284,(2002)·Zbl 1036.76026号
[17] Posa,A。;利波利斯,A。;Verzicco,R。;Balaras,E.,使用浸没边界法对混流泵进行大涡模拟,计算流体,47,33-43,(2011)·Zbl 1271.76136号
[18] Rhie,C.M。;Chow,W.L.,通过后缘分离的孤立翼型的湍流数值研究,AIAA,21,11,1525-1532,(1983)·Zbl 0528.76044号
[19] Saiki,E.M。;Biringen,S.,《均匀流中圆柱的数值模拟:虚拟边界法的应用》,《计算物理杂志》,123,2,450-465,(1996)·Zbl 0848.76052号
[20] Saric S,Jakirlic S,Breuer M,Jaffrezic B,Deng G,Chikhaoui O,et al.预测周期性山丘流动的分离涡模拟评估。载于:ESAIM:议事录,第16卷;2007年,第133-45页doi:10.1051/proc:2007016·Zbl 1206.76034号
[21] 施拉特,P。;斯托尔茨,S。;Kleiser,L.,使用近似反褶积模型的过渡流大涡模拟,国际热流杂志,25,3,549-558,(2004)
[22] Spalart,P.R。;Jou,W.H。;Strelets,M。;Allmaras,S.R.,《关于机翼LES可行性和混合RANS/LES方法的评论》(第一届AFOSR DNS/LES国际会议,(1997年),格雷登出版社,路易斯安那州拉斯顿)
[23] Steger JL、Dougherty FC、Benek JA。Chimera电网方案。收件人:Ghia KN,Ghia U,编辑。网格生成的进展。ASME FED,第5卷;1983
[24] 斯托尔茨,S。;新泽西州亚当斯。;Kleiser,L.,应用于不可压缩壁面流动的大涡模拟的近似反褶积模型,《物理流体》,11,7,1699-1702,(2001)·Zbl 1184.76530号
[25] Temmerman L,马萨诸塞州Leschziner。二维周期性山丘上的水流<http://cfd.mace.manchester.ac.uk/twiki/bin/view/CfdTm/TestCase014>.
[26] 韦勒,H.G。;Tabor,G。;贾萨克,H。;Fureby,C.,使用面向对象技术的计算连续体力学张量方法,计算物理,12,6,620-631,(1998)
[27] Wilcox,D.C.,CFD湍流建模,(1998),DCW Industries,p.138-41[第4章]
[28] 萧,H。;Jenny,P.,《混合LES/RANS建模的一致性双重模型框架》,《计算物理杂志》,231,41848-1865,(2012)·Zbl 1376.76017号
[29] 臧,Y。;街道,R.L。;Koseff,J.R.,动态混合亚脊模型及其在湍流再循环中的应用,《物理流体》,5,1,3186-3196,(1993)·Zbl 0925.76242号
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