二维管道内交变流动的格子-Boltzmann方法模拟研究

摘要：

采用格子-Boltzmann方法(LBM)对二维管道内不可压缩交变流动--Womersley流的流动与换热进行了数值模拟研究.结果表明:管道内压力梯度呈周期性变化,在周期较小时,管道的绝大部分区域速度分布相当平坦,在靠近壁面附近出现了速度的峰值,且靠近壁面处速度变化剧烈;在周期较大时,速度分布近似于抛物线,管道中心速度总大于壁面附近速度,且不同周期下的模拟结果与解析解都吻合得很好.另外,当速度交变时,温度表现为波动变化.速度与温度的相位差、温度的分布特性、温度的波动特性等都与压力梯度交变周期及幅值有关.研究结果表明,LBM可以用于交变流动的模拟.鉴于LBM的众多优点,该方法有望成为求解复杂流动与换热的一种有效的数值模拟手段.

关键词：格子-Boltzmann、交变流动、换热、数值模拟

所属期刊栏目：40

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划50425620;全国百篇优秀博士学位论文作者专项基金200436

在线出版日期：2006-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：14-17