直接解N-S方程模拟高雷诺数过跌坎水流

摘要：

首次在较粗网格下成功地由N-S方程直接数值求解了高雷诺数过跌坎水流.跌坎水流是典型的由大涡控制的紊流运动,作为一种近似可忽略小涡影响,网格尺度易满足描述大涡特征分辨率的要求,从而可在较粗网格实现直接数值求解N-S方程获得紊流流场.文中采用基于剖开算子法的欧拉-拉格朗日相结合的有限单元方法,对雷诺数Re=44000的二维跌坎水流进行了数值模拟.用16669个节点组成的三角形网格离散流场,在个人电脑上仅用150 min即完成全部计算,不但给出了流场的时均特征,而且给出了它的紊动瞬时特征.数值试验表明,主要计算成果和试验甚吻合,由N-S方程直接数值求解工程中高雷诺数复杂紊流问题将成为现实.

关键词：DNS、跌坎水流、高雷诺数

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资助基金：国家科技重大专项2012ZX07506003;水利部公益性行业科研专项项目201001030

在线出版日期：2013-01-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1274-1282