LES/RANS混合方法的入流條件研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-22 09:23
近三十年來(lái),高性能計(jì)算機(jī)(HPC:High Performance Computer)和計(jì)算流體力學(xué)(CFD:Computational Fluid Dynamics)的發(fā)展,為湍流的數(shù)值模擬開(kāi)辟了廣闊的前景。其中,LES/RANS混合方法結(jié)合了兩種方法各自的優(yōu)點(diǎn),在高雷諾數(shù)、大分離流動(dòng)的計(jì)算中得到了廣泛的應(yīng)用,其在邊界層中采用RANS方法,而在湍流脈動(dòng)較大的區(qū)域采用LES方法,DES類方法就是其中的典型代表。在很多實(shí)際的工程問(wèn)題中,關(guān)心及想要研究的只是脈動(dòng)較大的充分發(fā)展的湍流區(qū)域,模擬從層流到湍流的轉(zhuǎn)捩全過(guò)程就會(huì)浪費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間,從而掩蓋了混合方法本來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。如果能給定適當(dāng)?shù)耐牧魅肓鳁l件,將計(jì)算域限制在所關(guān)心的湍流區(qū)域,就可以大大降低計(jì)算量。本文的研究目的就是發(fā)展適用于DES類方法的湍流入流生成方法,并將其應(yīng)用于一般的三維構(gòu)型中,從而推動(dòng)LES/RANS混合方法在工程實(shí)際中的應(yīng)用。首先,引言闡釋了發(fā)展適用于LES/RANS混合方法的湍流入流生成方法的重要性和必要性,之后對(duì)LES/RANS混合方法和湍流入流生成方法的研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)介紹,最后簡(jiǎn)要闡述了本文的主要工作。在第二章中,介...
【文章來(lái)源】:中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
§ 1.1 研究背景和意義
§ 1.2 LES/RANS混合方法的研究進(jìn)展
§ 1.2.1 DES類方法的研究進(jìn)展
§ 1.3 入流生成方法的研究進(jìn)展
§ 1.4 本文的工作
第二章 數(shù)值方法
§ 2.1 前言
§ 2.2 控制方程與無(wú)量綱化
§ 2.2.1 控制方程的無(wú)量綱化
§ 2.2.2 直角坐標(biāo)系下的無(wú)量綱形式的Navier-Stokes方程組
§ 2.2.3 曲線坐標(biāo)系下的無(wú)量綱形式的Navier-Stokes方程組
§ 2.3 數(shù)值方法
§ 2.3.1 時(shí)間推進(jìn)格式
§ 2.3.2 空間離散格式
§ 2.3.2.1 對(duì)流項(xiàng)的離散格式
§ 2.3.2.2 粘性項(xiàng)的離散格式
§ 2.4 湍流模型與數(shù)值方法
§ 2.4.1 湍流模型
§ 2.4.2 湍流方程求解
§ 2.5 DES類方法
§ 2.5.1 DES方法
§ 2.5.2 DDES方法
§ 2.5.3 IDDES方法
§ 2.6 邊界條件
§ 2.7 本章小結(jié)
第三章 湍流入流生成方法
§ 3.1 前言
§ 3.2 RRM方法
§ 3.3 SEM方法
§ 3.4 RRM方法的推廣
§ 3.5 本章小結(jié)
第四章 可壓縮平板湍流邊界層
§ 4.1 前言
§ 4.2 計(jì)算參數(shù)
§ 4.3 計(jì)算結(jié)果與分析
§ 4.3.1 平均流場(chǎng)信息
§ 4.3.2 脈動(dòng)統(tǒng)計(jì)信息
§ 4.3.3 擬序結(jié)構(gòu)特征
§ 4.4 本章小結(jié)
第五章 可壓縮鈍錐湍流邊界層
§ 5.1 前言
§ 5.2 計(jì)算模型和參數(shù)
§ 5.3 計(jì)算結(jié)果與分析
§ 5.3.1 網(wǎng)格收斂性分析
§ 5.3.2 非定常計(jì)算結(jié)果
§ 5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語(yǔ)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲速鈍錐湍流邊界層DNS入口邊界條件的研究[J]. 董明,周恒. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2008(08)
[2]Stability analysis and transition prediction of hypersonic boundary layer over a blunt cone with small nose bluntness at zero angle of attack[J]. 蘇彩虹,周恒. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition). 2007(05)
[3]新世紀(jì)對(duì)流體力學(xué)提出的要求[J]. 周恒. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2000(06)
本文編號(hào):3511403
【文章來(lái)源】:中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
§ 1.1 研究背景和意義
§ 1.2 LES/RANS混合方法的研究進(jìn)展
§ 1.2.1 DES類方法的研究進(jìn)展
§ 1.3 入流生成方法的研究進(jìn)展
§ 1.4 本文的工作
第二章 數(shù)值方法
§ 2.1 前言
§ 2.2 控制方程與無(wú)量綱化
§ 2.2.1 控制方程的無(wú)量綱化
§ 2.2.2 直角坐標(biāo)系下的無(wú)量綱形式的Navier-Stokes方程組
§ 2.2.3 曲線坐標(biāo)系下的無(wú)量綱形式的Navier-Stokes方程組
§ 2.3 數(shù)值方法
§ 2.3.1 時(shí)間推進(jìn)格式
§ 2.3.2 空間離散格式
§ 2.3.2.1 對(duì)流項(xiàng)的離散格式
§ 2.3.2.2 粘性項(xiàng)的離散格式
§ 2.4 湍流模型與數(shù)值方法
§ 2.4.1 湍流模型
§ 2.4.2 湍流方程求解
§ 2.5 DES類方法
§ 2.5.1 DES方法
§ 2.5.2 DDES方法
§ 2.5.3 IDDES方法
§ 2.6 邊界條件
§ 2.7 本章小結(jié)
第三章 湍流入流生成方法
§ 3.1 前言
§ 3.2 RRM方法
§ 3.3 SEM方法
§ 3.4 RRM方法的推廣
§ 3.5 本章小結(jié)
第四章 可壓縮平板湍流邊界層
§ 4.1 前言
§ 4.2 計(jì)算參數(shù)
§ 4.3 計(jì)算結(jié)果與分析
§ 4.3.1 平均流場(chǎng)信息
§ 4.3.2 脈動(dòng)統(tǒng)計(jì)信息
§ 4.3.3 擬序結(jié)構(gòu)特征
§ 4.4 本章小結(jié)
第五章 可壓縮鈍錐湍流邊界層
§ 5.1 前言
§ 5.2 計(jì)算模型和參數(shù)
§ 5.3 計(jì)算結(jié)果與分析
§ 5.3.1 網(wǎng)格收斂性分析
§ 5.3.2 非定常計(jì)算結(jié)果
§ 5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語(yǔ)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲速鈍錐湍流邊界層DNS入口邊界條件的研究[J]. 董明,周恒. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2008(08)
[2]Stability analysis and transition prediction of hypersonic boundary layer over a blunt cone with small nose bluntness at zero angle of attack[J]. 蘇彩虹,周恒. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition). 2007(05)
[3]新世紀(jì)對(duì)流體力學(xué)提出的要求[J]. 周恒. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2000(06)
本文編號(hào):3511403
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