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壁面湍流数值模拟的LES方法及其在桥梁绕流中的应用的综述报告.docx

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壁面湍流数值模拟的LES方法及其在桥梁绕流中的应用的综述报告.docx

上传人:niuww 2024/4/14 文件大小:10 KB

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文档介绍:该【壁面湍流数值模拟的LES方法及其在桥梁绕流中的应用的综述报告 】是由【niuww】上传分享,文档一共【2】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【壁面湍流数值模拟的LES方法及其在桥梁绕流中的应用的综述报告 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。壁面湍流数值模拟的LES方法及其在桥梁绕流中的应用的综述报告壁面湍流是指在流动中存在着相对于固体表面非常小的涡旋结构,这些结构在实际应用中对流体输运和物质转移的过程具有重要的影响。对于一些特殊的工程问题,如桥梁绕流、涡街流、换热器管道内壁面传热等问题,壁面湍流的数值模拟方法成为了研究的热点和难点问题。本文将综述壁面湍流数值模拟中的一种方法——大涡模拟(LES),并探讨其在桥梁绕流中的应用。一、LES方法简介LES方法是对流场中小尺度的湍流结构和模糊结构采用模拟的方式进行处理,而对大尺度湍流结构则采用近似的方法进行处理。因此LES方法被认为是介于直接数值模拟(DNS)和雷诺平均法(RANS)之间的方法。与DNS相比,LES方法可以省略一部分小尺度湍流结构的计算,从而大大降低计算量;与RANS相比,LES方法可以提供比较精细的壁面湍流信息,更加适用于涡街流等强湍流问题。LES方法的基本思路是通过分解流场速度场为大尺度和小尺度两部分,由于在壁面附近小尺度涡旋结构对流动的影响非常重要,因此LES方法在壁面附近采用壁函数的方式,模拟小尺度涡旋结构。而对于大尺度涡旋结构则采用双线性差值方式。LES方法得到的结果可以准确反映湍流中的涡旋结构,因此在具有强湍流特征的问题中具有优越的性能。二、LES方法在桥梁绕流中的应用桥梁绕流是指当空气流经桥梁后形成的复杂湍流流场,由于桥梁形状和介质性质的复杂性,桥梁绕流的数值模拟是目前最为困难的问题之一。在桥梁绕流的数值模拟中,LES方法具有显著的优势,可以准确地模拟强湍流结构,提高流场计算的精度。桥梁绕流的数值模拟需要考虑多种物理因素,如桥梁的形状、流场的非线性特性、风场的扰动等。采用LES方法可以将涡旋结构准确地模拟出来,并且将细微的流动结构投影到壁面附近,可以准确地模拟出壁面附近的涡旋流动。同时,LES方法对于粘性小的流体也具有较好的适应性,这使得它在模拟桥梁绕流时更加优越。在桥梁绕流的数值模拟中,LES方法还可以与其他方法结合使用,例如将LES方法和人工神经网络(ANN)相结合,以进一步提高模拟的精度。此外,还可以使用GPU等多核计算技术以加速计算过程。这些技术的使用可以进一步提高LES方法在桥梁绕流数值模拟中的应用价值和计算效率。三、总结在湍流流动的数值模拟中,LES方法具有明显的优势,可以提供比较精细的壁面湍流信息。而在桥梁绕流的数值模拟中,由于涡旋结构对流场的影响非常重要,又因桥梁形状和介质性质的复杂性,LES方法成为了最为适合的模拟方法之一。随着计算科学技术的不断发展和完善,LES方法在桥梁绕流数值模拟中的应用前景将会更加广阔。