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利马·e·席尔瓦，A.L.F。;西尔维拉·内托，A。;大马士革，J.J.R。

采用浸没边界法对二维圆柱绕流进行数值模拟。 （英语） Zbl 1061.76046号

J.计算。物理学。 189，第2351-370号（2003年）.
摘要：应用虚拟边界法对圆柱绕流进行了数值模拟。添加到二维Navier-Stokes方程中的力源项保证了在体-液界面上施加无滑移边界条件。这些方程用有限差分法离散。浸没边界由分布在固液界面上的有限个拉格朗日点表示。使用笛卡尔网格求解流体流动方程。关键思想是提出一种不含特殊常数的界面力计算方法，在使用这种模型时，通常应根据流动类型和数值方法的类型进行调整。在本工作中，使用应用于拉格朗日点的Navier-Stokes方程计算该力，然后将其分布在欧拉网格上。该方法的主要优点是，即使界面正在移动或变形，也可以计算该力场。无需在该浸没边界附近定位欧拉网格点。针对不同的雷诺数，将计算得到的浸入式圆柱的升阻系数和斯特鲁哈尔数与以前的实验和数值结果进行了比较。

引用于103文件

MSC公司：

76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程

关键词：

欧拉-拉格朗日公式;阻力系数;有限差分法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.L.F.Lima e Silva}等人，《计算杂志》。物理学。189，第2号，351--370（2003；Zbl 1061.76046）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Armfield，S。；Street，R.，《交错网格上Navier-Stokes方程的分步法：三种变量的精度》，J.Comp。物理。，153, 660 (1999) ·Zbl 0965.76058号
[2] S.C.R.丹尼斯。；Chang，G.，雷诺数高达100时绕圆柱定常流动的数值解，J.流体力学。，42, 471 (1970) ·兹比尔0193.26202
[3] Fadlun，E.A。；Verzicco，R。；奥兰迪，P。；Mohd-Yousof，J.，《三维复杂流动模拟的复合浸没边界有限差分方法》，J.Comp。物理。，161, 35 (2000) ·Zbl 0972.76073号
[4] Fogelson，A.L。；Peskin，C.S.，《悬浮颗粒存在下求解三维Stokes方程的快速数值方法》，J.Comp。物理。，79, 50 (1988) ·Zbl 0652.76025号
[5] Fornberg，B.，《绕圆柱稳态粘性流的数值研究》，J.流体力学。，98, 819 (1980) ·Zbl 0428.76032号
[6] Goldstein，D。；哈德勒，R。；Sirovich，L.，用外力场模拟无滑移流动边界，J.Comp。物理。，105, 354 (1993) ·Zbl 0768.76049号
[7] Goldstein，D。；哈德勒，R。；Sirovich，L.，模拟带肋覆盖表面上湍流的直接数值模拟，J.Comp。物理。，302, 333 (1995) ·Zbl 0885.76074号
[8] D.Juric，相变计算，博士论文，美国密歇根大学机械工程，1996年；D.Juric，相变计算，博士论文，机械工程，密歇根大学，美国
[9] Kim，J。；Kim，D。；Choi，H.，《模拟复杂几何形状流动的浸没边界有限体积法》，J.Comp。物理。，171, 132 (2001) ·兹比尔1057.76039
[10] 赖，M.C。；Peskin，C.S.，《具有形式上二阶精度和降低数值粘性的浸没边界法》，J.Comp。物理。，160, 705 (2000) ·Zbl 0954.76066号
[11] R.Mittal，S.Balachandar，在二维钝体尾流模拟中包含三维效应，ASME流体工程部夏季会议，1997年；R.Mittal，S.Balachandar，在二维钝体尾流模拟中包含三维效应，ASME流体工程部夏季会议，1997年
[12] J.Mohd Yusof，用于模拟复杂几何形状中的流动的组合浸入边界/B样条方法，CTR年度研究简报，美国航空航天局艾姆斯/斯坦福大学，1997年；J.Mohd-Yusof，用于模拟复杂几何形状流动的组合浸没边界/B样条方法，CTR年度研究简报，NASA Ames/Stanford University，1997年
[13] 西冈，M。；Sato，H.，《低雷诺数下圆柱体后面涡流脱落频率的确定机制》，J.Fluid Mech。，89, 49 (1978)
[14] Park，J。；Kwon，K。；Choi，H.，雷诺数高达160时圆柱绕流的数值解，KSME Int.J.，12，1200（1998）
[15] Peskin，C.S.，心脏血流的数值分析，J.Comp。物理。，25, 220 (1977) ·兹比尔0403.76100
[16] Roshko，A.，关于钝体的尾迹和拖曳，J.Aeronaut。科学。，22, 124 (1955) ·Zbl 0064.20102
[17] 吸盘，D。；Brauer，H.，Fluiddynamk bei der angestromten Zilindern，Wärme Stoffubertragung，8149（1975）
[18] Saiki，E.M。；Biringen，S.，《均匀流中圆柱的数值模拟：虚拟边界法的应用》，J.Comp。物理。，123, 450 (1996) ·Zbl 0848.76052号
[19] 施耐德，G.E。；Zedan，M.，场问题数值解的修正强隐式程序，Numer。传热，4，1（1981）
[20] Triton，D.J.，《低雷诺数圆柱绕流实验》，J.流体力学。，6, 547 (1959) ·Zbl 0092.19502号
[21] 王，Q。；Squires，K.D.，《国际多相流杂志》，22（1996）·Zbl 1135.76577号
[22] White，F.M.，《粘性流体流动》（1991），McGraw-Hill:McGraw-Hill纽约
[23] Wieselsberger，C.，流体阻力定律的新数据，NACA TN，84（1992）
[24] Williamson，C.H.，《低雷诺数圆柱尾迹中旋涡脱落的斜模式和平行模式》，《流体力学杂志》。，206, 579 (1989)
[25] 威廉姆森，C.H.，《圆柱尾迹中的旋涡动力学》，《流体力学年鉴》。，28, 477 (1996)
[26] Ye，T。；米塔尔·R。；Udaykumar，H.S。；Shyy，W.，《复杂边界粘性不可压缩流动的精确笛卡尔网格法》，J.Comp。物理。，156, 209 (1999) ·Zbl 0957.76043号
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