格子玻尔兹曼法多块网格的交界结构优化研究

论文摘要

基于格子玻尔兹曼方法LBM（Lattice Boltzmann Method）对多块网格方法（Multi-Block）的粗细网格交界结构进行了研究,提出了一种新的优化处理方案。解决了原有网格交界结构存在的三个问题,即两套插值运算造成的程序结构复杂的问题,存储前几个时间步的节点流场数据以备插值运算造成内存浪费的问题和基于时间插值结果进行空间插值计算造成插值误差积累的问题。用一次多点二维空间插值的方式,将原方法的空间和时间双插值,简并成一次空间插值。通过对经典的非定常的圆柱绕流算例和定常的标准顶盖方腔驱动流算例的仿真模拟,验证了交界面处质量、动量及应力的连续性以及网格交界面数据过渡的流畅度,最终验证了改进方法的正确性。数值模拟结果表明,改进后多块算法可实现局部网格细化,进一步推动LBM方法在实际工程问题中的应用。

论文目录

• 1 引 言
• 2 格子玻尔兹曼方法
• 3 改进的多块网格方法
•   3.1 粗细网格分布函数转化方程
•   3.2 改进后交叠排布结构
• 4 验证与讨论
•   4.1 非定常圆柱绕流
•   4.2 定常顶盖方腔驱动流
•   4.3 计算效率对比
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙丽萍,陆程,王志凯,戴绍仕,付国强

关键词: 格子法,多块网格法,插值方案,圆柱绕流,方腔驱动流,数值模拟

来源: 计算力学学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 哈尔滨工程大学船舶工程学院

基金: 国家自然科学基金(11472087),数值水池创新专项一期(B07019)资助项目

分类号: O35

页码: 13-20

总页数: 8

文件大小: 2409K

下载量: 141