湍流热对流DNS多分辨率并行直接求解方法

湍流热对流DNS多分辨率并行直接求解方法

论文摘要

依据温度标量场与动量计算的空间和时间计算分辨率不同的特点,采用两套网格,建立多分辨率双网格并行直接求解方法,用以解决极高Ra数湍流热对流DNS模拟巨大计算工作量的难题.在两套网格的数据交换上,根据每个细网格都满足连续方程,设计了速度的守恒平移插值方法.二维极高Ra数湍流热对流的计算结果表明,采用多分辨率双网格并行直接求解方法的DNS计算,可以使计算工作量降低近一个量级.瞬时温度场显示,双网格方法的计算结果可以很好地描述极高Ra数下快速运动的小尺寸漩涡团状羽流,得到的结果与原网格一致,不同方法计算得到的传热Nu数误差不超过1%.

论文目录

  • 0 引言
  • 1 控制方程及数值计算
  • 2 多分辨率并行直接求解方法
  •   2.1 热对流DNS的并行直接求解方法(PDM-DNS)
  •   2.2 多分辨率并行直接求解方法及速度守恒平移插值
  •   2.3 多分辨率方法的计算效率
  • 3 计算结果分析
  •   3.1 两套网格之间不同时间步长的影响
  •   3.2 不同细网格加密的结果对比
  •   3.3 不同网系统湍流热对流的流态
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 包芸,何建超,方明卫

    关键词: 热对流,湍流,极高数,多分辨率

    来源: 计算物理 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 中山大学航空航天学院

    基金: 国家自然科学基金(11772326)资助项目

    分类号: TK12

    DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7974

    页码: 641-647

    总页数: 7

    文件大小: 298K

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