基于最小二乘无网格方法的大涡模拟研究

对基于最小二乘无网格方法的大涡模拟进行研究,采用Smagorinsky亚格子模型封闭滤波后的N-S控制方程.针对无网格方法的特点提出适合无网格方法的空间滤波尺度求解形式,用AUSM+格式求解数值通量,最小二乘法拟合空间导数,三阶龙格-库塔法进行时间迭代.在此基础之上对Re=22 000状态下的二维方柱绕流问题进行数值模拟与分析.讨论了初始条件对计算结果的影响,统计了斯特劳哈尔、平均升阻力系数、方柱后方中心线上的平均速度及其均方根值以及不同位置处的平均速度及其脉动值沿y方向的分布,并将统计结果与实验值及其他数值模拟结果进行对比,结果符合较好.     

N-S方程耦合雷诺平均湍流模型无网格算法研究

该文研究基于最小二乘无网格方法的耦合雷诺平均湍流模型求解粘性流动的问题。采用标准k-ε、重整化群(RNG)k-ε、可实现k-ε及威尔考克斯(Wilcox)k-ω模型封闭雷诺平均Navier-Stokes(N-S)方程,采用AUSM+-up迎风格式求解数值通量,应用结合点云重构技术的最小二乘法拟合空间导数,以及三阶强劲稳定保护型(SSP)型龙格库塔(Runge-Kutta)显示时间推进格式求解离散后的控制方程。基于以上算法,成功实现了对三维ONERA M6机翼粘性绕流流场的数值模拟,清晰地捕捉到了M6机翼表面的波系结构。结果显示,波系结构较合理,展向方向不同位置处的机翼表面压力系数分布曲线与实验值吻合较好,表明该文方法可有效模拟三维粘性流动,拓展了无网格方法求解湍流流动的途径。