《一種適用於複雜湍流的動態自適應分離渦方法》是依託西安交通大學，由許丁擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：一種適用於複雜湍流的動態自適應分離渦方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：許丁
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
旋渦分離流動廣泛存在於自然界與工業生產當中，研究其形成機理以及分離後渦的演化規律具有重要的理論意義與套用價值。針對該類流動的數值模擬，近年來發展出了分離渦模擬方法(Detached-Eddy Simulation，DES)。研究表明，現有DES方法大都存在格線誘導分離(Grid Induced Separation，GIS)、解對初值的選擇過於敏感等問題。分析表明，出現上述問題是因為現有DES方法在建立DES特徵尺寸時過於單純強調空間格線的影響，而忽略或低估DES特徵尺寸與流動特徵密切相關。本研究將通過量綱分析法與攝動分析法相結合，深入分析流動特徵尺寸，著重考慮流動特徵對DES特徵尺寸構建的反饋機制，以期發展出一種可以根據流動特徵動態自適應調節DES特徵尺寸的新型分離渦模型。本項研究科學意義明確，研究成果可廣泛套用於航空航天、船舶、汽車、風工程等相關領域的複雜湍流的理論研究與工程設計。
結題摘要
本項目的研究分為兩部分，一部分是按照項目計畫任務書完成了具有動態自適應尺度的分離渦模型的構建工作，指出了DES模型在構建時需要滿足的條件和建立的依據，並給出了一種DES特徵尺寸的具體形式，該DES特徵尺寸不再單純依賴計算格線，而是充分包含流動物理特徵在裡面。通過理論分析和數值驗證表明該DES模型在邊界層內表現為RANS行為，在分離區表現為LES行為，並且這種切換不需人工干預可以自動進行。另外，項目還嘗試開展了第二部分的探索研究。這部分的研究未在項目計畫任務書里，屬於第一部分的延伸研究。這部分研究主要是基於不動點概念，在國際上首先建立了求解非線性問題的不動點分析法，並已將該方法成功套用於多個流體力學問題中。並正在嘗試用該方法進一步提升非定常流動計算中常用的雙時間步法計算效率，希望可以改善目前工程複雜湍流數值模擬昂貴的的時間成本。在該項目的支持下，目前已正式發表期刊論文8篇，其中4篇SCI國際論文，4篇中文核心文章，會議文章3篇，其中1篇國際會議文章，2篇國內會議文章。
