基于格子Boltzmann方法的粘弹性流体圆柱绕流分析

来源：计算力学学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：李勇,李汉清,何录武

单位：华东理工大学 机械与动力工程学院, 上海 200237,华东理工大学 机械与动力工程学院, 上海 200237,华东理工大学 机械与动力工程学院, 上海 200237

摘要：将光滑界面法引入到格子Boltzmann方法中分析粘弹性流体绕流问题,分别采用单松弛模型和对流扩散模型求解运动方程和Oldroyd-B本构方程,针对圆形和椭圆内部边界条件,给出连续界面插值函数,在此基础上,运用光滑界面法将内部边界转换为作用力项施加到演化方程中。首先分析圆柱绕流问题,给出不同材料参数情况下的流场分布和阻力系数计算结果,比较发现与宏观数值模拟结果相吻合。将模型拓展到绕椭圆流动中,分析椭圆形状和材料参数对粘弹性流体绕柱流的影响,发现随着椭圆长轴与短轴比值的增加和维森伯格数的增加,阻力系数逐渐下降,并且长短轴比对迭代收敛有较大影响。

关键词：光滑界面法,粘弹性流体,格子玻尔兹曼方法,阻力系数,

基金资助：国家自然科学基金(11372111)资助项目.