氣體動(dòng)理學(xué)格式與多尺度流動(dòng)模擬
本文關(guān)鍵詞:氣體動(dòng)理學(xué)格式與多尺度流動(dòng)模擬 出處:《計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年01期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 氣體動(dòng)理學(xué)格式 湍流 稀薄氣體流動(dòng) 多尺度
【摘要】:介紹了氣體動(dòng)理學(xué)格式(GKS)的基本構(gòu)造原理及其在兩種典型多尺度流動(dòng)模擬中的應(yīng)用。GKS利用介觀BGK方程的跨尺度演化解來(lái)構(gòu)造網(wǎng)格界面上的數(shù)值通量,從而發(fā)展出能隨計(jì)算網(wǎng)格尺度變化自動(dòng)切換物理模型的多尺度方法。對(duì)湍流這種宏觀多尺度流動(dòng),發(fā)展了高精度GKS方法并成功用于低雷諾數(shù)湍流的直接數(shù)值模擬;為實(shí)現(xiàn)對(duì)高雷諾數(shù)湍流的高效精細(xì)模擬,基于拓展BGK方程和已有的RANS,LES模型建立了新型多尺度模擬框架。對(duì)跨流域稀薄流動(dòng),發(fā)展了適合大規(guī)模并行的三維統(tǒng)一氣體動(dòng)理學(xué)格式(UGKS),并建立了適合軸對(duì)稱稀薄流動(dòng)的UGKS。研究表明,GKS在多尺度流動(dòng)高效模擬中的優(yōu)異性能,具有很好的發(fā)展前景。
[Abstract]:The gas kinetic scheme (GKS) of the basic structural principle and application of.GKS in two kinds of typical multiscale flow simulation using multi-scale evolution solution to construct the grid numerical flux on the interface of mesoscopic BGK equations, which developed with the method of multiple scale grid scale changes. The physical model of automatic switching this macro turbulent multi-scale flow, high precision GKS has been developed and successfully used for direct numerical simulation of low Reynolds number turbulence; to achieve efficient fine simulation of high Reynolds number, expand the BGK equation and the existing RANS based on the LES model, a new multi scale simulation framework is established. The development of the inter basin rarefied flows suitable for massively parallel 3D unified gas kinetic scheme (UGKS), and UGKS. was established for the research of axisymmetric GKS flow of rarefied flow shows that excellent performance in multi scale efficient simulation, It has a good prospects for development.
【作者單位】: 清華大學(xué)航天航空學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(11172154,91330203) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2014CB744100) NSFC-廣東聯(lián)合基金(第二期)超級(jí)計(jì)算科學(xué)應(yīng)用研究專項(xiàng)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:O357.5
【正文快照】: 1引言多尺度流動(dòng)問(wèn)題的高效模擬是現(xiàn)代計(jì)算流體力學(xué)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。發(fā)展能適應(yīng)網(wǎng)格尺度變化而自動(dòng)切換流動(dòng)模型的多尺度方法是求解的關(guān)鍵;诮橛^氣體動(dòng)理論的氣體動(dòng)理學(xué)格式GKS(Gas-kinetic scheme)為發(fā)展多尺度方法提供了一個(gè)很好的典范。GKS借助有限體積法,利用BGK
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,本文編號(hào):1377608
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