湍流热对流DNS多分辨率并行直接求解方法

来源：计算物理杂志2019年第6期北京时间：

作者：包芸, 何建超, 方明卫

摘要：依据温度标量场与动量计算的空间和时间计算分辨率不同的特点，采用两套网格，建立多分辨率双网格并行直接求解方法，用以解决极高Ra数湍流热对流DNS模拟巨大计算工作量的难题.在两套网格的数据交换上，根据每个细网格都满足连续方程，设计了速度的守恒平移插值方法.二维极高Ra数湍流热对流的计算结果表明，采用多分辨率双网格并行直接求解方法的DNS计算，可以使计算工作量降低近一个量级.瞬时温度场显示，双网格方法的计算结果可以很好地描述极高Ra数下快速运动的小尺寸漩涡团状羽流，得到的结果与原网格一致，不同方法计算得到的传热Nu数误差不超过1%.

关键词：Rayleigh-Bénard热对流, 湍流, 极高Ra数, 多分辨率, MrPDM-DNS