直接數(shù)值模擬與大渦模擬后臺階湍流流動.pdf

1、本文編制了一套二維湍流的計算機程序，可用于在交錯網(wǎng)格系統(tǒng)下對后臺階湍流流動的流場進行直接數(shù)值模擬(DNS)與大渦模擬(LES)。在DNS中，采用改進的MAC方法求解非定常N-S方程，時間項離散采用二階格式；在LES中，采用k方程亞網(wǎng)格尺度模型(KSGS)描述亞網(wǎng)格湍流粘性，SIMPLE算法和混合差分格式對控制方程進行求解。并將兩種數(shù)值模擬方法(改進的MAC與KSGS)的計算結果與實驗數(shù)據(jù)進行對比，研究結果表明，兩種方法都能得到令人滿意的

2、計算結果，但DNS結果要比LES更加符合實驗數(shù)據(jù)，其精度也高于LES，同時直接數(shù)值模擬的計算工作量也要比大渦模擬大得多。 本文在DNS中還分別采用二階顯式混合差分格式和四階緊致格式離散動量方程；采用隱式五點中心差分和九點中心差分格式離散壓力Poisson方程，并數(shù)值分析不同差分格式對DNS計算結果和誤差的影響，研究表明不同差分格式對后臺階湍流流動和收斂性都有較大的影響。數(shù)值研究不同的進口速度分布對DNS所得的后臺階湍流流場的影響