李旦望
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李晓东
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李小艳
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胡方强
工程热物理学报
在管道后传声的数值模拟中,必须考虑平均流剪切层的散射效应,然而在非均匀剪切流动下时域求解线化欧拉方程会面临Kelvin-Helmholtz不稳定波产生和放大的难题。已有的不稳定波抑制技术通常很难获得令人满意的结果。本文采用一种混合方法,首先引入有限时段的宽频声源波包将声波和不稳定波分离,进而采用声源滤波器技术对不稳定波进行抑制。数值验证算例选择半无限长轴对称环形硬壁直管道,采用计算气动声学方法时域求解2.5维线化欧拉方程,无背景流动的数值解与解析解符合很好,验证了程序的精度与可靠性,非均匀流动算例则表明所采用波包加声源滤波器混合方法对不稳定波抑制效果明显,对声场影响很小,充分显示了该方法的精度与可行性。
关键词:
CAA
,
管道后传声
,
Kelvin-Helmholtz不稳定波
,
波包
,
声源滤波器
林大楷
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李晓东
,
胡方强
工程热物理学报
数值模拟圆柱绕流问题是计算流体力学和计算气动声学中的一个经典问题,要准确模拟这一类问题,远场无反射边界条件是一个关键环节.本文采用适用于主控方程为Navier-stokes方程的完全耦合层无反射边界条件对低雷诺数条件下圆柱绕流进行直接数值模拟,研究了计算域大小的选取对数值结果的影响.数值模拟研究表明:(1)由完全耦合层边界条件产生的相对反射误差很小;(2)如果仅是为了获得圆柱附近的流场和声场信息,采用完全耦合层边界条件可以选用较小的计算域;(3)适当增加计算域的上下边界宽度,可以很大程度地减小右边界的宽度,从而在保证精度的情况下减小计算量.
关键词:
完全耦合层
,
无反射边界条件
,
圆柱绕流
,
直接数值模拟
