低阶格式在大涡模拟计算中的适用性

作者：刘同新; 马宝峰

来源：计算物理, 2014, (03): 307-313.

DOI：10.19596/j.cnki.1001-246x.2014.03.005

• 低阶格式在大涡模拟计算中的适用性
• 大涡模拟
• 数值耗散
• 亚格子模型
• 低阶格式 large eddy simulation
• numerical dissipation
• subgrid-scale model
• low-order numerical schemes

采用三维Taylor-Green涡作为研究对象,利用工程中常用的低阶数值格式,研究格式本身的数值误差对大涡模拟计算的影响.结果表明:三种数值格式的数值耗散行为都与亚格子模型行为类似,即在小雷诺数下,流场比较光滑时,耗散很小,当雷诺数增加,流动转捩为湍流,流场梯度增大,耗散显著增大.对于MUSCL格式和二阶有界中心格式,在高雷诺数下,亚格子尺度模型没有明显改善计算结果,但也没有使计算结果恶化.中心格式相比其它两种格式,数值耗散最小,但是在高雷诺数湍流情况下,中心格式的数值耗散仍然主导了能量的耗散,再添加亚格子模型,计算结果反而变得稍差.对于工程中的低阶格式而言,采用中心格式计算大涡模拟是比较好的...

• 出版日期2014
• 单位北京航空航天大学