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题名不可压N-S方程高效算法及二维槽道湍流分析
被引量：13
- 1
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作者
李新亮
马延文
傅德薰
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机构
清华大学工程力学系smc气动中心
中国科学院力学研究所LHD
中国科学院力学研究所LNM
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2001年第5期577-587,共11页
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基金
国家自然科学基金(59876002)
国家攀登A资助项目
国家重点基础研究专项经费(G1999032805)资助项目
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文摘
构造了基于非等距网格的迎风紧致格式，并将其与三阶精度的Ａｄａｍｓ半隐方法相结合，构造了求解不可压Ｎ－Ｓ方程高效算法．该算法利用基于交错网格的离散形式的压力Ｐｏｉｓｓｏｎ方程求解压力项，解决了边界处的残余散度问题；同时还利用快速Ｆｏｕｒｉｅｒ变换将方程的隐式部分解耦，离散后的代数方程组利用追赶法求解，大大减少了计算量．通过对二维槽道流动的数值模拟，证实了所构造的数值方法具有精度高，稳定性好，能抑制混淆误差等优点，同时具有很高的计算效率，是进行壁湍流直接数值模拟的有效方法． 在数值模拟的基础上对一维槽道流动进行了分析，得到了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数从６０００到１５０００的二维流动饱和态解（所谓“二维槽道湍流”）；定性及定量结果均与他人的数值计算结果吻合十分理想．对流场进行了统计分析，指出了“二维湍流”与三维湍流统计特性的区别．
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关键词
非等距网格
迎风紧致格式
不可压N-S方程
“二维湍流”
混沌
湍应力
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Keywords
upwind compact schemes in non-uniform meshes, incompressible N-S equations, two-dimensional turbulence, Chaoties
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分类号
O357.5
[理学—流体力学]
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题名二维槽道湍流的标度律分析
被引量：6
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作者
李新亮
马延文
傅德薰
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机构
清华大学工程力学系smc气动中心
中国科学院力学研究所LHD开放实验室
中国科学院力学研究所LNM国家重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2002年第4期604-608,共5页
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基金
国家自然科学基金(59876002)资助项目
国家基础研究发展规划资助项目(G1999032805)
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文摘
对不同Reynolds数的二维不可压槽道湍流（即二维槽道流动的扰动饱和态）进行了标度律分析.指出二维槽道湍流中存在明显的标度律及扩展自相似性;分析了标度指数随着流动Reynolds数的变化,指出随着Reynolds数的增长,标度指数的奇异性并没有减小的趋势;由此推测充分发展的二维槽道湍流的标度指数也是奇异的、将所得计算值和余振苏等人的SL标度律预测值相比较,认为余等人的SL标度律公式能很好描述二维湍流.
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关键词
二维槽道湍流
标度律
奇异性
REYNOLDS数
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Keywords
two-dimensional turbulent channel flow, scaling law, anomalous
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分类号
O357.5
[理学—流体力学]
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题名可压缩均匀各向同性湍流的直接数值模拟
被引量：9
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作者
李新亮
傅德薰
马延文
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机构
清华大学工程力学系smc气动技术中心
中国科学院力学研究所
北京
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出处
《中国科学（A辑）》
CSCD
北大核心
2002年第8期716-724,共9页
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基金
国家自然科学基金(批准号:59876002)
国家"攀登"计划和国家重点基础研究专项经费(批准号:G1999032805)
国家博士后基金资助项目
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文摘
采用8阶精度的中心差分格式及7阶精度的迎风偏斜格式对Reλ=72～153,Mt=0.2～0.7的均匀各向同性湍流进行了直接数值模拟,建立了湍流数据库.与他人的计算结果吻合十分理想,说明方法的有效性.数值结果表明,采用适当的迎风型差分格式可以克服起动问题（start-up problem）对湍流Mach数的限制,提高可计算的湍流Mach数,是可压湍流直接数值模拟的有效方法.分析了压缩性效应对湍流统计量的影响,发现压缩性使得湍动能的衰减加快.探讨了可压湍流中微激波产生的机理,对流场进行了标度律分析.发现在本文的Reynolds数和湍流Mach数条件下,流场中扩展自相似性仍然成立,同时发现压缩性对标度指数影响不大.
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关键词
可压缩均匀各向同性湍流
直接数值模拟
压缩性效应
微激波
标度律
湍流机理
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分类号
O357.5
[理学—流体力学]
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