不可压粘性流体浸入边界直接力法及软件实现

来源：计算力学学报杂志2019年第4期北京时间：

作者：许栋,许航维,及春宁,杨海滔,张炳昌

单位：天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室, 天津 300072,天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室, 天津 300072,天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室, 天津 300072,天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室, 天津 300072,天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室, 天津 300072

摘要：浸入边界法通过在N-S方程中施加体积力模拟不可滑移固壁边界及动边界，避免生成复杂贴体网格及动网格，极大地节省了网格建模时间及动网格计算消耗。本文提出一种新型附加体积力简化计算方法，将简化附加体积力以源项形式嵌入动量方程迭代中，通过用户自定义函数对CFD软件FLUENT二次开发，实现了浸入边界法和通用流体力学求解器的耦合计算。通过静止圆柱和动圆柱绕流数值模拟进行了验证，并探讨了插值函数对计算精度的影响。研究表明，通过引入浸入边界模型，能够提高计算效率，并实现结构网格背景下复杂边界和动边界的高效建模。

关键词：浸入边界法,插值函数,FLUENT UDF,圆柱绕流,二次开发,

基金资助：国家自然科学基金创新研究群体项目（51621092）；国家自然科学基金（51779172；51009105）；天津市科技支撑计划（16ZXCXSF00020）资助项目.