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基于指数插值的浸没边界法在可压缩流模拟中的应用研究 被引量：3
1
作者 何跃龙 李盾 +1 位作者 刘帅 马汉东 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期426-432,共7页
由于浸没边界法在处理复杂外形和动态问题时具有极强的灵活性和便利性,因而受到广泛的关注。在当前浸没边界法的研究和应用中,主要工作集中在关于中/低雷诺数和不可压流动的模拟。本文引入Choi等提出的指数插值法对目标点速度进行插值,... 由于浸没边界法在处理复杂外形和动态问题时具有极强的灵活性和便利性,因而受到广泛的关注。在当前浸没边界法的研究和应用中,主要工作集中在关于中/低雷诺数和不可压流动的模拟。本文引入Choi等提出的指数插值法对目标点速度进行插值,并根据多项式插值和Crocce-Busemann关系式等确定目标点压力和温度,并借鉴直角网格法中的虚拟网格法计算物面内的流动变量,建立了适用于可压缩流动的浸没边界法。通过亚、跨声速段翼型绕流和超声速圆柱绕流算例对方法进行验证,结果显示在k值取值合适时模拟结果与实验数据较为吻合。通过对相关算例网格收敛性分析,证明了本文发展的浸没边界法具有较高的精度。文中各算例的模拟结果表明,此方法能准确捕捉亚、跨、超声速绕流问题中的各类流动结构,适用于可压缩流动的模拟。 展开更多
关键词 浸没边界法 指数插值 可压缩流动 直接力法 虚拟网格法
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模拟复杂流动的一种隐式直接力浸入边界方法 被引量：5
2
作者 王文全 张国威 闫妍 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期28-33,93,共7页
为避免复杂贴体网格的生成,该文采用一种隐式直接力浸入边界法模拟复杂边界流动问题。借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想,来求解基于浸入边界法的耦合系统方程。其中固体边界离散点的作用力密度通过强制满足固体边界的无... 为避免复杂贴体网格的生成,该文采用一种隐式直接力浸入边界法模拟复杂边界流动问题。借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想,来求解基于浸入边界法的耦合系统方程。其中固体边界离散点的作用力密度通过强制满足固体边界的无滑移条件导出,进而通过?光滑函数对固体壁面附近速度场进行二次修正。在空间离散上,对流项采用QUICK迎风格式,扩散项采用中心差分格式,采用二阶显式Adams-Bashforth法离散时间项。以雷诺数为25、40和300的圆柱绕流为基准数值算例,通过与实验结果和其他文献数值结果的对比,验证数值计算方法的可靠性。 展开更多
关键词 浸入边界法 隐式直接力法 速度二次校正 数值模拟 圆柱绕流
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双柱状颗粒在线性剪切流场中的动力学分析
3
作者 郑乐梅 尹招琴 +3 位作者 王彦入 沈家鑫 包福兵 周锟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期79-85,共7页
为研究柱状颗粒在线性剪切流场中的运动状态和受力情况,本文以颗粒长径比为2,颗粒之间的初始距离ΔSP y=4D为例,基于直接力浸入边界法数值模拟了双柱状颗粒在三维线性剪切流场中的运动过程。根据模拟结果分析了柱状颗粒周围流场参数分布... 为研究柱状颗粒在线性剪切流场中的运动状态和受力情况,本文以颗粒长径比为2,颗粒之间的初始距离ΔSP y=4D为例,基于直接力浸入边界法数值模拟了双柱状颗粒在三维线性剪切流场中的运动过程。根据模拟结果分析了柱状颗粒周围流场参数分布,在考虑壁面对颗粒的影响和颗粒之间相互影响的条件下,研究了颗粒的受力和运动的变化,探索了流体曳力导致柱状颗粒迁移和转动的规律。研究结果表明,双柱状颗粒在线性剪切流场中易向速度大的流体区域运动;前后两颗粒运动状态和轨迹不同,颗粒之间距离较近时,曳力会产生较大的波动;只有当颗粒在壁面附近时,滞后颗粒才能追上领先颗粒,两颗粒发生牵引、翻滚和分离过程。 展开更多
关键词 柱状颗粒 线性剪切流 壁面 直接力浸入边界法 动力学
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求解复杂边界的直接力浸入边界-格子Boltzmann耦合方法 被引量：3
4
作者 江茂强 张瑞 柳朝晖 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2721-2726,共6页
本文对直接力浸入边界-格子Boltzmann耦合方法中两种常用LB方程中引入外力项的方法(EBF和GZS模型)以及基于压力的He-Luo模型与基于密度的LBGK模型两种LB方程的方法分别进行了对比分析.结果表明对于不可压流动,GZS模型精度比EBF模型高,而... 本文对直接力浸入边界-格子Boltzmann耦合方法中两种常用LB方程中引入外力项的方法(EBF和GZS模型)以及基于压力的He-Luo模型与基于密度的LBGK模型两种LB方程的方法分别进行了对比分析.结果表明对于不可压流动,GZS模型精度比EBF模型高,而He-Luo模型精度与比标准LBGK模型高.采用多重力法可有效减小直接力IB方法会出现的边界无滑移条件误差,发现数值边界相对物理边界产生外扩现象,通过边界内缩方法可以使得数值边界与物理边界重合,实现边界的真正无滑移条件. 展开更多
关键词 直接力浸入边界法 格子Boltzmann方程 多重力法 复杂边界
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柱状颗粒在线性剪切流场中运动的数值模拟研究 被引量：2
5
作者 郑乐梅 王彦入 +2 位作者 沈家鑫 尹招琴 包福兵 《力学与实践》 北大核心 2021年第5期734-739,共6页
柱状颗粒是自然界和工业过程中一种普遍的颗粒形状,它在流场中的运动与球状颗粒有显著区别。论文基于直接力浸入边界法数值模拟了柱状颗粒在线性剪切流中的运动;分析了柱状颗粒周围流场参数分布,获得了作用在颗粒上的力矩变化,明确了由... 柱状颗粒是自然界和工业过程中一种普遍的颗粒形状,它在流场中的运动与球状颗粒有显著区别。论文基于直接力浸入边界法数值模拟了柱状颗粒在线性剪切流中的运动;分析了柱状颗粒周围流场参数分布,获得了作用在颗粒上的力矩变化,明确了由流体曳力和颗粒惯性力相互作用导致颗粒运动的速度和角速度的变化规律,同时考虑了颗粒雷诺数对颗粒运动的影响。 展开更多
关键词 柱状颗粒 线性剪切流 直接力浸入边界法
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