您所在位置：网站首页 > 高等教育 > 其它相关文档直接数值模拟

直接数值模拟

22页

卖家[上传人]：n****

文档编号：88965856

上传时间：2019-05-14

文档格式：PPT

文档大小：4.03MB

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

20 金贝

/ 22 举报版权申诉马上下载

文本预览

下载提示

常见问题

1、第五讲湍流直接数值模拟,张凌新浙江大学航空航天学院流体工程研究所 Institute of Fluid Engineering,2,内容,湍流数值模拟的方法湍流直接数值模拟的基本原理 DNS的特点空间分辨率时间分辨率初边值条件湍流直接数值模拟的谱方法谱方法各向同性湍流的直接模拟槽流湍流的直接模拟,湍流直接数值模拟的差分法差分方法混合层的直接模拟,作业,3,作业,从NS方程出发推导雷诺平均方程对于充分发展的壁湍流，简化雷诺平均方程，并由此得到粘性底层的速度分布规律什么是湍流的间歇性,粘性底层,或,成绩：平时50%；报告50%,4,湍流数值模拟的方法（1）,理论方法的局限性湍流的统计方程是不封闭的湍流是瞬时的三维非定常流动理论方法只能对简单的湍流运动的统计特性进行近似预测数值方法对所有尺度的流动进行模拟直接数值模拟 DNS (Direct numerical simulation) 对平均运动、标量场、作用力进行模拟雷诺平均数值模拟 RANS ( Reynolds averaged Navier-Stokes) 在大尺度脉动层次以上进行模拟大涡模拟

2、LES ( Large eddy simulation),数值方法,5,湍流数值模拟的方法（2）,数值方法,DNS：所有脉动信息；所有平均量； RANS：平均速度压力场、雷诺应力等 LES：大于惯性子区的脉动信息；所有平均量,6,湍流直接数值模拟的基本原理（1）,DNS的作用实验的困境无法精确测量压力脉动、涡量分布很难测量直接数值模拟则能提供细致而全面的数据资料利用直接数值模拟的数据库还能对湍流模型进行评价 DNS的困难模拟要求很高的时空分辨率为了求解统计特性，需要足够多的样本数 DNS的计算量 1972年Orzag& Patterson首先对各向同性湍流进行了模拟，计算网格采用目前计算各向同性湍流最大网格数可达目前能够实现直接计算的实际流动,DNS的特点,7,湍流直接数值模拟的基本原理（2）,对于均匀各向同性湍流,DNS的空间分辨率,为了计算大尺度运动：为了模拟小尺度运动：,其中,8,湍流直接数值模拟的基本原理（3）,对于剪切湍流,DNS的空间分辨率,DNS的时间分辨率,9,湍流直接数值模拟的基本原理（4）,准确性平均运动的初边值脉动运动的初边值近

3、似方法先给出一个恰当的初边值条件然后计算许多步（往往上万步），流动进入“真实”湍流,初边值条件,10,湍流直接数值模拟的基本原理（5）,壁湍流初始条件层流+扰动场边界条件,初边值条件,进口,出口,远场,11,湍流直接数值模拟的谱方法（1）,控制方程谱方程,谱方法,12,湍流直接数值模拟的谱方法（2）,边界条件周期条件初始条件,各向同性湍流的模拟,其中,13,湍流直接数值模拟的谱方法（3）,特征参数空间和时间步长的估计,各向同性湍流的模拟,14,湍流直接数值模拟的谱方法（4）,模拟结果-湍动能模拟结果-能谱,各向同性湍流的模拟,湍能由早期的时间的10/7次衰变；中间经过-2次方衰变；一直到晚期以时间的-5/2 。,15,湍流直接数值模拟的谱方法（5）,模拟结果-强迫各向同性湍流外力场的施加涡结构强涡是以涡管的形式存在涡管的长度是含能尺度涡管的直径是Kolmogorov尺度,各向同性湍流的模拟,16,湍流直接数值模拟的谱方法（6）,模拟结果-标度律的检验,各向同性湍流的模拟,17,湍流直接数值模拟的谱方法（7）,边界条件网格设计,平面槽流湍流的模拟,周期性条件,周期性条件,18,湍流直接数值模拟的谱方法（8）,模拟结果-统计速度分布模拟结果-近壁结构,平面槽流湍流的模拟,19,湍流直接数值模拟的谱方法（9）,模拟结果-平坦度模拟结果-近壁强脉冲,平面槽流湍流的模拟,20,湍流直接数值模拟的差分方法（1）,差分方法的好处谱方法无法模拟复杂边界有限体积方法的精度无法提高高阶紧致格式一阶格式二阶格式紧致格式,差分方法,其中,21,湍流直接数值模拟的差分方法（2）,边界条件初始条件平均流场脉动场,混合层的直接模拟,周期性条件,无反射条件,22,湍流直接数值模拟的差分方法（3）,模拟结果-涡结构,混合层的直接模拟,

《直接数值模拟》由会员n****分享，可在线阅读，更多相关《直接数值模拟》请在金锄头文库上搜索。

点击阅读更多内容

TA的资源