后臺(tái)階流動(dòng)傳熱的格子Boltzmann模擬.pdf

1、格子Boltzmann方法是一種新興的數(shù)值模擬方法，屬于計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算傳熱學(xué)的一個(gè)新的分支。格子Boltzmann方法與傳統(tǒng)模擬方法不同，它基于分子動(dòng)理論，具有清晰的物理背景。
　　 格子Boltzmann方法還具有天生的并行特性，以及邊界條件處理簡單、程序易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及計(jì)算方法的逐漸豐富，格子Boltzmann方法將會(huì)取得更多成果，并為科技發(fā)展發(fā)揮更重要的作用。
　　 后臺(tái)階流動(dòng)不

2、僅是流體力學(xué)中復(fù)雜分離流的一個(gè)典型例子，同時(shí)也是許多工程領(lǐng)域中一類常見的流動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)于這類復(fù)雜分離流動(dòng)，長期以來一直被人們視為研究的重點(diǎn)，目前在理論、實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬等方面均取得了較豐富的成果。本文的目的在于運(yùn)用格子Boltzmann方法，對(duì)二維的后臺(tái)階流動(dòng)和傳熱問題進(jìn)行具體的模擬研究，爭取為進(jìn)一步研究強(qiáng)化傳熱和流動(dòng)減阻提供理論指導(dǎo)依據(jù)。
　　 本文首先介紹了后臺(tái)階流動(dòng)的發(fā)展情況和研究現(xiàn)狀，然后闡述了格子Boltzmann方法的內(nèi)

3、容，描述了幾種具有代表性的數(shù)學(xué)模型。接著說明了格子Boltzmann方法在邊界處理和數(shù)值穩(wěn)定性方面的幾點(diǎn)優(yōu)勢。
　　 接下來本文用格子Boltzmann方法驗(yàn)證和模擬了二維的后臺(tái)階流動(dòng)和傳熱情況，對(duì)低Re數(shù)的情況進(jìn)行了模擬計(jì)算。文章分別從單個(gè)臺(tái)階和復(fù)合臺(tái)階的角度出發(fā)，考慮到不同因素，如Re數(shù)，ER數(shù)，Pr數(shù)對(duì)流動(dòng)和傳熱的影響，從而分別做了不同的比較，從模擬顯示的結(jié)果來看，用格子Boltzmann方法能夠很好和實(shí)際情況相吻合。進(jìn)一