基于格子Boltzmann方法的方通道湍流的大涡模拟

作     者：吴宏 王蛟 

作者机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2012年第27卷第1期

页      面：1-8页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(50976008) 

主　　题：格子Boltzmann方法 大涡模拟 方通道湍流 多松弛时间模型 切应力改善Smagorinsky模型 

摘      要：基于格子Boltzmann方程的大涡模拟方法,对以摩擦速度、方通道水利直径为特征尺度,雷诺数为300的直方通道内湍流流动进行数值计算.利用多松弛时间格子Boltzmann方法来模拟流场的流动,切应力改善亚格子应力模型来模化滤波后的非封闭项.将模化后的亚格子应力与格子Boltzmann方法中的松弛时间相关联,使得松弛时间当地化,从而能够准确地模拟湍流.对湍流的平均流向速度、平均二次流速度以表征湍流强度的均方根速度以及不同截面流向瞬时涡做了计算和评估.计算结果与直接数值模拟、实验数据相吻合,证明了格子Boltzmann方法在计算通道湍流中的精度.