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高雷诺数下格子Boltzmann方法的应用研究
| 论文题名： | 高雷诺数下格子Boltzmann方法的应用研究 |
| 关键词： | Boltzmann方法;大涡模拟;高雷诺数;圆柱绕流;船舶流体力学 |
| 摘要： | 本文在格子Boltzmann方法理论的基础上，对处理边界的方法进行比较分析；同时，将格子Boltzmann方法和大涡模拟相结合，得到适合计算高雷诺数的格子Boltzmann方法。 首先，以D3Q15模型为例，采用BGK逼近，利用Chapmann-Enskog展开和多尺度分析法，以质量守恒和动量守恒为限制条件，推导出N—S方程，确定格子Boltzmann方法的平衡分布函数，以及各宏观量。根据演化方程，编制程序，通过计算三维圆管内定常层流运动以验证程序的正确性。 其次，格子 Boltzmann方法处理边界的方法很多，本文通过计算二维平板间定常层流流动，对处理边界的方法进行比较分析，并且选取其中一种处理边界方法计算圆柱绕流。 最后，在大涡模拟基础上，对格子Boltzmann方法进行修正，使得格子Boltzmann方法也能计算高雷诺数流动。主要手段是将大涡模拟与格子Boltzmann方法相结合(LES—LBM)，通过计算驱动方腔流和圆柱绕流，以验证LES—LBM方法的正确性，研究结果表明该方法具有一定的应用价值。 |
| 作者： | 蒋荣勤 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 姚熊亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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