求解SUBOFF绕流问题的粘势流耦合方法

摘要：

针对SUBOFF光体绕流问题,根据Helmholtz速度分解定理将流场速度分解为势流部分和非势流部分,代入到N-S方程推导得到耦合势流速度的关于非势流速度的控制方程,其中势流部分速度采用数值方法预先求得,非势流部分控制方程的表达与N-S方程一致,可直接采用传统N-S方程的计算方法求解.文中在OpenFOAM平台内实现了SUBOFF绕流问题的粘势流耦合计算,通过对不同来流速度下的SUBOFF绕流的计算模拟,并将耦合方法计算获得的流场中的速度、压力等,与文献中试验结果以及传统计算流体动力学(CFD)等计算的结果进行仔细比较和分析,相关结果吻合良好.流场中的非势流部分速度分量在远场较小,甚至趋于0,论文分析考察了较传统CFD方法计算范围小的区域,将粘势流耦合方法与传统CFD方法进行了计算研究和对比.研究表明,粘势流耦合方法对区域大小不敏感,可以采用更小的计算区域,同时提高计算效率;该方法适用于绕流问题的计算模拟,为改善CFD计算效率提供了新的途径.

关键词：粘势流耦合、OpenFOAM、Helmholtz速度分解定理、SUBOFF光体

所属期刊栏目：58

分类号：U661.32(船舶工程)

资助基金：973项目2014CB046203;国家自然科学基金资助项目51579147,51479117

在线出版日期：2017-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：73-82