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用格子Boltzmann方法计算钝体绕流问题

刘晴  
【摘要】: 本文首先分析格子Boltzmann方法的理论,然后用格子Boltzmann方法数值模拟钝体绕流问题。 理论研究部分首先介绍了格子Boltzmann方法的发展历史、应用、方程的演化推导过程,然后从Boltzmann方程出发得到格子Boltzmann模型中的参数与宏观量的关系。具体介绍了二维9速度(D2Q9)模型,确定了方程中的参数。又重点介绍了D2Q9模型中任意边界的处理方法,从而得到了任意边界受力的求解办法。 在数值模拟部分本文首先模拟了圆柱绕流的流场情况,得到流线图、阻力系数C D、升力系数C L、等涡线图、斯特罗哈数(St )等结果。其次,模拟了圆柱后水平放置一块挡板的绕流问题,得到一系列结果,改变雷诺数Re、挡板长度L进行数值计算。模拟了圆柱后放置两块夹角为90的挡板的绕流情况,同样得到阻力系数C D、斯特罗哈数等结果。最后,对所有计算结果做分析和比较。


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