论文摘要
作为一种典型的钝体绕流,方柱绕流具有物体几何外形简单而流场结构非常复杂的特性,常规的基于RANS的数值计算方法难以准确模拟。DNS不使用任何湍流模型,直接求解完整的非定常流动控制方程组,模拟包括脉动在内的湍流所有非定常流动量的时空演变过程,是湍流数值模拟中最精确的方法,在复杂流动数值模拟方面的应用潜力巨大。本文自主设计和编制并行数值模拟程序,使用基于"神威·太湖之光"国产CPU架构的大规模并行计算,开展了中等雷诺数（Re=10 000）方柱绕流的直接数值模拟。其中:不可压N-S方程组采用基于交错网格的有限体积法离散;压力-速度耦合采用SIMPLE算法处理;离散得到的代数方程组采用Gauss-Seidel迭代求解;时间步进采用Euler隐式格式,对流项采用QUICK格式,耗散项采用中心差分格式;数值模拟程序的并行化使用MPI方法处理。文中重点分析了方柱绕流的复杂涡系结构,同时给出了部分湍流统计结果,并通过与RANS和LES模拟结果的对比分析,展现了DNS在复杂精细流场模拟方面的优势。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 王建春,吴乘胜,王星,徐金秀
关键词: 直接数值模拟,方柱绕流,涡系结构,并行,国产架构
来源: 船舶力学 2019年08期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 力学
单位: 中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室,江南计算技术研究所
基金: 装备预研重点实验室基金（614220301010117）
分类号: O357.5
页码: 893-905
总页数: 13
文件大小: 1788K
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