圆柱绕流问题的初期流动数值模拟

本文继Zheng-huan Teng[1]中介绍的解Navier-stokes方程的椭圆涡团法,研究了一种新的变形涡团法,用以模拟不可压粘性流体绕圆柱的不定常流动。圆柱在静止流体中突然起动并做匀速直线运动。对整个流动区域构造完全Navier-Stokes方程的解并不容易,近十年出现很多数值研究,本文对算法有所推进。把本文的方法称作变形涡团法是因为圆柱边界附近的流体中用椭圆涡团,远离边界时用圆形涡团。计算圆柱绕流比平板绕流在满足附着条件上更为困难,本文分析了怎样在圆柱边界上给出适当的附着条件的数值方法。在算例中雷诺数分别取200、550、3000,得到了不定常边界层分离,二次涡等复杂的物理现象,这些数值结果与近年实验结果[2]是一致的。     

平板大攻角平面绕流问题中涡生成的数值模拟

本文在涡团法的基础上结合有限元法及无限相似单元法在整个无界的流动区域上构造了Navier-Stokes方程的数值解,成功地克服了区域边界上凸角点邻域内解的奇性给数值计算带来的困难,同时克服了无穷远点给数值计算带来的困难。本文对平板大攻角平面绕流问题进行数值模拟,给出了初步的计算结果。