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一种滑移区气体流动的格子Boltzmann曲边界处理新格式

顾娟 黄荣宗 刘振宇 吴慧英

一种滑移区气体流动的格子Boltzmann曲边界处理新格式

顾娟, 黄荣宗, 刘振宇, 吴慧英
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  • 针对滑移区复杂气-固边界存在速度滑移现象,提出了一种基于格子Boltzmann方法的非平衡态外推与有限差分相结合的曲边界处理新格式.该格式具有可考虑实际物理边界与网格线偏移量的优势,较传统half-way DBB(diffusive bounce-back)格式更能准确反映实际边界情况,同时还可获取壁面处气体宏观量及其法向梯度等信息.采用本文所提曲边界处理格式模拟分析了滑移区气体平直/倾斜微通道Poiseuille流、微圆柱绕流和同心微圆柱面旋转Couette流问题.研究结果表明,采用曲边界处理新格式所得结果与理论值以及文献结果符合良好,适用于滑移区气体流动的复杂边界处理,且比half-way DBB格式具有更高的精度,较修正DBB格式具有更好的适应性.
      通信作者: 吴慧英, whysrj@sjtu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51536005,51521004)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-18
  • 修回日期:  2017-04-05
  • 刊出日期:  2017-06-05

一种滑移区气体流动的格子Boltzmann曲边界处理新格式

  • 1. 上海交通大学机械与动力工程学院, 上海 200240
  • 通信作者: 吴慧英, whysrj@sjtu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51536005,51521004)资助的课题.

摘要: 针对滑移区复杂气-固边界存在速度滑移现象,提出了一种基于格子Boltzmann方法的非平衡态外推与有限差分相结合的曲边界处理新格式.该格式具有可考虑实际物理边界与网格线偏移量的优势,较传统half-way DBB(diffusive bounce-back)格式更能准确反映实际边界情况,同时还可获取壁面处气体宏观量及其法向梯度等信息.采用本文所提曲边界处理格式模拟分析了滑移区气体平直/倾斜微通道Poiseuille流、微圆柱绕流和同心微圆柱面旋转Couette流问题.研究结果表明,采用曲边界处理新格式所得结果与理论值以及文献结果符合良好,适用于滑移区气体流动的复杂边界处理,且比half-way DBB格式具有更高的精度,较修正DBB格式具有更好的适应性.

English Abstract

参考文献 (31)

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