均勻各向同性湍流的格子Boltzmann模擬.pdf

1、格子Boltzmann方法是近年來(lái)新興的一種復(fù)雜流動(dòng)介觀模擬方法，如何將其應(yīng)用于湍流的數(shù)值模擬是理論和實(shí)踐中十分關(guān)心的問(wèn)題，本文圍繞格子Boltzmann方法模擬湍流所涉及的初始化處理，網(wǎng)格和均勻各向同性湍流開展了研究，具體內(nèi)容如下：
　　 論文首先應(yīng)用格子Boltzmann方法對(duì)有解析解的兩類簡(jiǎn)單的流動(dòng)——二維Taylor-Green渦流和三維Beltrami流體進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)對(duì)不同條件下流場(chǎng)的壓力場(chǎng)值以及總動(dòng)能的計(jì)算，詳

2、細(xì)討論了初始化處理、流體粘度以及計(jì)算網(wǎng)格數(shù)等三個(gè)條件對(duì)模擬結(jié)果的影響，結(jié)果表明：初始化對(duì)壓力場(chǎng)的影響較大，當(dāng)初始的壓力場(chǎng)值為零時(shí)，壓力場(chǎng)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的迭代時(shí)間較長(zhǎng)。在計(jì)算的初期，壓力的波動(dòng)很明顯，誤差也較大，而當(dāng)壓力場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定后，計(jì)算的誤差值較小，而壓力場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)總動(dòng)能的影響相對(duì)較小，壓力場(chǎng)為零時(shí)，計(jì)算的誤差相對(duì)較大；粘性系數(shù)越小，格子Boltzmann方法能夠在能量損失更小的條件下與真實(shí)值保持穩(wěn)定，且計(jì)算的誤差值更??；計(jì)算區(qū)域的網(wǎng)格