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题名基于非协调边界元法和涡方法的黏性流场研究
被引量：2
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作者
丁静鹄
叶继红
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机构
东南大学混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期202-213,共12页
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基金
国家杰出青年科学基金(51125031)
江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXLX-0130)资助项目~~
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文摘
基于非协调边界元方法和涡方法的联合应用,模拟了二维和三维黏性不可压缩流场.计算中利用离散涡元对漩涡的产生、凝聚和输送过程进行模拟,并将整体计算域分解为采用涡泡模拟的内部区域和用涡列模拟的数字边界层区域.计算域中涡量场的拉伸和对流由Lagrangian涡方法模拟,用随机走步模拟涡量场的扩散.内部区域涡元涡量场速度由广义Biot--Savart公式计算,势流场速度则采用非协调边界元方法计算.非协调边界元将所有节点均取在光滑边界处,从而避免了法向速度的不连续现象;而对于系数矩阵不对称的大型边界元方程组,引入了非常高效的预处理循环型广义极小残余(the generalized minimum residual,GMRES)迭代算法,使得边界元法的优势得到了充分发挥,同时,在内部涡元势流场计算中对近边界点采用了正则化算法,该算法将奇异积分转化为沿单元围道上一系列线积分,消除了势流计算中速度及速度梯度的奇异性.二维、三维流场算例证明了所用方法的正确性,也验证了该算法可以大幅度提高模拟精度和效率.
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关键词
涡方法
非协调边界元方法
GMRES迭代算法
正则算法
黏性流场
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Keywords
vortex method, discontinuous boundary element method, GMRES iterative algorithm, regularization algo-rithm, viscous flow field
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分类号
O357.1
[理学—流体力学]
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