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采用格子Boltzmann方法在分层笛卡尔网格上进行近壁建模的非定常气动模拟。 (英语) Zbl 1521.76684号

摘要:基于格子Boltzmann方法(LBM)的近壁大涡模拟(LES)模型被应用于基于分层笛卡尔网格的串联圆柱和30P30N三元高升力翼型周围的非定常气动模拟。内湍流边界层的近壁建模对于大涡模拟以合理的计算成本准确计算高雷诺数壁面湍流至关重要。因此,在Navier-Stokes方程的框架内研究了大涡模拟的近壁模型。然而,基于LBM的建模仍处于早期发展阶段,因为LBM的计算算法使用非贴体笛卡尔网格上的分布函数,并且在实际工程领域中出现的任意复杂形状的流动模拟的适用性方面还需要进一步发展。在本研究中,使用所提议的近壁模型对串列圆柱进行了气动模拟,该近壁模型在非实体填充笛卡尔网格上的湍流通道流动模拟中再现了湍流边界层的轮廓。同样的基准问题也使用非滑移壁边界条件(内插反弹格式)进行了计算,以进行比较。通过与现有实验测量值的比较,验证了这些计算结果,并证明了所提出的近壁模型对曲线表面物体周围高雷诺数壁面湍流模拟的有效性。在串联圆柱之后,还对30P30N三元高升力翼型进行了气动模拟,以证明其适用于更复杂的形状。仿真结果表明,该方法能够稳定地计算相对复杂的外形,如高升力翼型,并证明了该方法对任意复杂形状的非定常气动仿真的潜力。

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76米28 粒子法和晶格气体法
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76G25型 一般空气动力学和亚音速流动
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全文: 内政部

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