大涡模拟的壁模型及其应用
大涡模拟是研究湍流的非定常特性的重要方法.但解析壁面层的大涡模拟所需的计算量与直接数值模拟相当,是大涡模拟在高雷诺数壁湍流数值模拟中所面临的主要困难.解析壁面层所需的网格尺度与壁面黏性长度同量级,是引起壁湍流大涡模拟计算量增加的主要原因.壁模型通过模化近壁流动避免了完全解析壁面层,可以显著地降低壁湍流大涡模拟的计算量,是克服上述困难的有效方法.本文介绍了大涡模拟壁模型的主要类型;详细讨论了常用的壁面应力模型,特别是平衡层模型和双层模型的构建思路和特点;基于近壁流动的特征讨论了应力边界条件的必要性和适用性;指出了壁面应力模型的局限性以及考虑非平衡效应修正的各种方法;讨论了壁面应力模型的研究历史、最新进展和发展趋势,给出了常用的壁面应力模型的分支与发展关系图;并基于Werner-Wengle模型实现了周期山状流的大涡模拟.
大涡模拟、壁模型、壁面应力模型、双层模型、周期山状流
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O357(流体力学)
国家自然科学基金91752118,11672305,11232011,1157233、中科院战略性先导科技专项XDB22040104;中科院前沿科学重点研究计划QYZDJ-SSW-SYS002;973项目2013CB834100:非线性科学
2018-06-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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