本文關(guān)鍵詞：基于Helmholtz速度分解的黏勢(shì)流耦合方法

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【摘要】：針對(duì)Navier-Stokes(N-S)方程,根據(jù)Helmholtz速度分解,將流場(chǎng)速度分解為勢(shì)流部分和非勢(shì)流部分,剝離勢(shì)流部分后得到黏勢(shì)流耦合的變形N-S方程.變形N-S方程求解的是非勢(shì)流部分速度分量,其在遠(yuǎn)場(chǎng)的影響較弱,故較傳統(tǒng)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法求解N-S方程計(jì)算區(qū)域小,計(jì)算效率較高.以圓柱繞流為例,勢(shì)流部分速度分量采用解析解,并在OpenFOAM平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了變形N-S方程的黏勢(shì)流耦合計(jì)算.對(duì)不同雷諾數(shù)下圓柱繞流進(jìn)行了計(jì)算模擬,并將耦合方法計(jì)算獲得的流場(chǎng)中的速度、壓力,與文獻(xiàn)中的試驗(yàn)及傳統(tǒng)CFD等計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行仔細(xì)比較和分析,相關(guān)結(jié)果吻合良好.研究表明,該方法適用于層流和湍流模型的計(jì)算模擬,為改善黏流計(jì)算效率提供了新的途徑.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 黏勢(shì)流耦合 OpenFOAM 變形N-S方程 Helmholtz分解 圓柱繞流
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2014CB046203) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51579147;51479117)
【分類號(hào)】：TV131.2
【正文快照】： 在許多水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中,黏性起著非常重要的作用,但由于考慮黏性的影響會(huì)使問(wèn)題變得相當(dāng)復(fù)雜.勢(shì)流理論是忽略流體黏性并假定流體流動(dòng)無(wú)旋的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,可以準(zhǔn)確估算黏性影響較弱的各種水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,如波浪傳播、船體移動(dòng)興波等各類問(wèn)題.在黏性影響較為顯著的物理問(wèn)題上勢(shì)

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本文編號(hào)：719331