一种基于流固界面一致条件的浸入边界流场计算方法

摘要

本发明涉及一种基于流固界面一致条件的浸入边界流场计算方法，属于计算流体力学及其流固耦合模拟技术领域。本发明包括步骤：A、调用网格划分模块，采用两套网格：流场区域，固体边界区域；B、调用流场计算模块，求得流场区域的预测值；C、调用固体边界力密度计算模块，获取作用在固体边界上的作用力密度；D、调用流场速度校正模块，获得流场区域的校正值，并更新流场速度；E、调用结果输出模块，将作用在固体边界上的力以及流场信息输出到文件，供后台读取显示；F、判断是否结束计算。本发明避免使用动网格技术，大量节省计算资源；克服传统浸入边界法近壁区速度求解时复杂的插值运算，不易计算固体边界作用力密度的缺点。

主权项

一种基于流固界面一致条件的浸入边界流场计算方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：A、调用网格划分模块，采用两套网格：流场区域，固体边界区域；其中流场区域在欧拉描述下采用笛卡尔网格离散，固体边界区域在拉格朗日描述下使用适体曲线网格离散；B、调用初、边值设定模块，对流场区域的边界设定流场边界条件，对流场区域原始变量设定初始值； C、调用流场速度预测模块，采用分步投影方法，求解不可压缩粘性牛顿流体的流动控制方程，求得流场区域原始变量的预测值；D、调用固体边界力密度计算模块，通过流固界面速度一致条件，获得固体边界离散的拉格朗日点上的作用力密度；E、调用流场速度校正模块，计算流场区域的速度校正值，并更新流场速度；F、调用结果输出模块，将作用在固体边界上的力以及流场信息输出到文件，供后台处理软件读取显示；G、判断是否结束计算：如果△t·n＜T，则进入下一时间步，继续执行步骤C、D、E和F；如果△t·n≥T，则结束整个计算；其中△t为时间步长，T为要求计算的总物理时间，n为时间步数。