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基于浸没边界—格子Boltzmann方法的带自由液面的水力学问题模拟
1
作者
张春泽
米家杉
+1 位作者
刁伟
侯极
《水电能源科学》
北大核心
2017年第2期108-111,共4页
为了高效、准确地通过数值方法研究涉及自由液面的流固耦合问题,将单相自由液面格子Boltzmann方法与浸没边界法相结合,提出可计算水流的液面波动及其与刚体相互作用的耦合模型,该耦合模型通过对耦合作用力的迭代,可确保浸没边界的无滑...
为了高效、准确地通过数值方法研究涉及自由液面的流固耦合问题,将单相自由液面格子Boltzmann方法与浸没边界法相结合,提出可计算水流的液面波动及其与刚体相互作用的耦合模型,该耦合模型通过对耦合作用力的迭代,可确保浸没边界的无滑移条件的实现,并可提高耦合模型计算的稳定性和准确性。进而通过该耦合模型模拟和分析了宽顶堰溢流和自由拍门过流两种常见的水力学问题,验证了该模型的可行性和正确性。
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关键词
单项自由液面—格子boltzmann法
浸没边界
法
流固耦合
宽顶堰溢流
自由
拍门过流
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职称材料
利用高精度浸没边界-格子Boltzmann流固耦合格式模拟2维刚体自由沉降运动
被引量:
2
2
作者
吴家阳
程永光
+1 位作者
张春泽
刁伟
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期29-34,共6页
自由刚体的流固耦合问题是计算流体动力学领域的热点问题,也是实际工程应用中的常见问题。为了利用基于迭代外力的浸没边界-格子Boltzmann(immersed boundary-lattice Boltzmann,IB-LB)耦合格式计算自由刚体的流固耦合问题,首先在原控...
自由刚体的流固耦合问题是计算流体动力学领域的热点问题,也是实际工程应用中的常见问题。为了利用基于迭代外力的浸没边界-格子Boltzmann(immersed boundary-lattice Boltzmann,IB-LB)耦合格式计算自由刚体的流固耦合问题,首先在原控制方程中添加自由刚体的运动方程组,然后利用IB-LB耦合格式离散并数值求解该数学模型。以两小球在水箱中的自由沉降运动为例,比较提出方法与其他流固耦合算法的计算结果。最后模拟富有挑战性的矩形平板在水箱中的飘动过程,捕捉到与实验数据相吻合的刚体运动轨迹和流态结构,通过对比提出方法和现有同类算法的单步平均耗时与平板平均速度,证明推广后的算法在复杂流固耦合问题模拟上有较高的计算效率和精度。
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关键词
流固耦合
浸没边界
法
格子
boltzmann
方
法
刚体
自由
下沉
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职称材料
题名
基于浸没边界—格子Boltzmann方法的带自由液面的水力学问题模拟
1
作者
张春泽
米家杉
刁伟
侯极
机构
重庆交通大学西南水运工程科学研究所
出处
《水电能源科学》
北大核心
2017年第2期108-111,共4页
基金
重庆市科委自然科学基金计划资助项目(cstc2016jcyjA1935)
重庆市教委自然科学基金计划资助项目(KJ1600514)
重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室开放基金重点项目(NHHD-201505)
文摘
为了高效、准确地通过数值方法研究涉及自由液面的流固耦合问题,将单相自由液面格子Boltzmann方法与浸没边界法相结合,提出可计算水流的液面波动及其与刚体相互作用的耦合模型,该耦合模型通过对耦合作用力的迭代,可确保浸没边界的无滑移条件的实现,并可提高耦合模型计算的稳定性和准确性。进而通过该耦合模型模拟和分析了宽顶堰溢流和自由拍门过流两种常见的水力学问题,验证了该模型的可行性和正确性。
关键词
单项自由液面—格子boltzmann法
浸没边界
法
流固耦合
宽顶堰溢流
自由
拍门过流
Keywords
single-phase free surface-lattice
boltzmann
immersed boundary method
fluid solid coupling
broad-crested weir flow
flap gate flow
分类号
TV13 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
利用高精度浸没边界-格子Boltzmann流固耦合格式模拟2维刚体自由沉降运动
被引量:
2
2
作者
吴家阳
程永光
张春泽
刁伟
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期29-34,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(11172219)
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20130141110013)
文摘
自由刚体的流固耦合问题是计算流体动力学领域的热点问题,也是实际工程应用中的常见问题。为了利用基于迭代外力的浸没边界-格子Boltzmann(immersed boundary-lattice Boltzmann,IB-LB)耦合格式计算自由刚体的流固耦合问题,首先在原控制方程中添加自由刚体的运动方程组,然后利用IB-LB耦合格式离散并数值求解该数学模型。以两小球在水箱中的自由沉降运动为例,比较提出方法与其他流固耦合算法的计算结果。最后模拟富有挑战性的矩形平板在水箱中的飘动过程,捕捉到与实验数据相吻合的刚体运动轨迹和流态结构,通过对比提出方法和现有同类算法的单步平均耗时与平板平均速度,证明推广后的算法在复杂流固耦合问题模拟上有较高的计算效率和精度。
关键词
流固耦合
浸没边界
法
格子
boltzmann
方
法
刚体
自由
下沉
Keywords
fluid structure interaction
immersed boundary method
lattice
boltzmann
method
rigid body
freely sedimentation
分类号
TV131 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于浸没边界—格子Boltzmann方法的带自由液面的水力学问题模拟
张春泽
米家杉
刁伟
侯极
《水电能源科学》
北大核心
2017
0
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职称材料
2
利用高精度浸没边界-格子Boltzmann流固耦合格式模拟2维刚体自由沉降运动
吴家阳
程永光
张春泽
刁伟
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
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