高雷诺数下的翼型绕流LBM数值模拟

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1、第31卷第2期航空学报V01．31No．22010年2月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAFeb．2010文章编号：1000-6893(2010)02—0238—06高雷诺数下的翼型绕流LBM数值模拟卓丛山1，钟诚文1”，李凯1，解建飞1，张勇3(1．西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国防科技重点实验室，陕西西安710072)(2．西北工业大学高性能计算研究与发展中心，陕西西安710072)(3．中国人民解放军96125部队，广西柳州545000)SimulationofHighReynoldsNumberF

2、lowAroundAirfoilbyLatticeBoltzmannMethodZhuoCongshanl，ZhongChengwenl”，LiKail，XieJianfeil，ZhangYon93(1．NationalKeyLaboratoryofAerodynamicDesignandResearch．Northwestern‘PolyteehnicalUniversity，Xi’an710072，China)(2．CenterforHighPerformanceComputing，NorthwesternPolytechnicalUni

3、versity，Xi’an710072，China)(3．Unit96125ofTheChinesePeople’SLiberationArmy，Liuzhou545000，China)摘要：采用格子Boltzmann方法(LBM)的二维9速度(D2Q9)模型和贴体网格，通过引入非均匀网格插值方法和非平衡态外推边界处理，分别结合Baldwin-Lomax(B-L)湍流模型和Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型，对高雷诺数RP≥5×105下的NACA0012翼型绕流进行了数值模拟和对比研究，两者的结果与CFL3D的结果和实验结果均

4、吻合的很好，相比之下，采用争A模型能更好地预测失速迎角，其处理分离流动的能力要强于BL模型。改进后的LBM适用于非均匀贴体网格，曲边边界，计算简单，并可应用于更复杂的高雷诺数流动中。关键词：格子Boltzmann方法；高雷诺数流动；非均匀；贴体网格；翼型中图分类号：V211．3；V211．41+2文献标识码：AAbstract：SimulationofahighReynoldsnumberflow(Re≥5×105)aroundanairfoil(NACA0012)usingtheLatticeBoltzmannmethod(LBM)ispe

5、rformedinthisarticle．Thepresentmethodchoosesatwo-dimensional9-velocity(D2Q9)modelandusesanon-uniformbody-fittedmesh．Originally。theLBMisanincompressibleflowsolverinorthogonalcoordinates．Inordertoresolvetheboundarylayeroftheairfoilaccurately，thealgo—rithmisextendedtOgeneraliz

6、edcoordinates．Meanwhile，anon-equilibriumextrapolationschemeforthewallboundaryconditionisadopted．InordertOcalculatehighReynoldsnumberflows，thepresentmethodiscom-binedwiththeBaldwin-Lomax(B-L)turbulencemodelandtheSpalart-Allmaras(S-A)turbulencemodelre-spectively．Theresultsagr

7、eeswellwiththeCFL3Dsolverresultsandexperimentaldata．ComparedwiththeB-Lmodel·the孓Amodelcangivemoreaccuratepredictionofthestaticstallangleandshowbetterabilityofseparatedflowsimulation．Thepresentmethodissuitableforproblemsofnon-uniformbody-fittedmeshandcurvilinearboundary，andi

8、tscalculationissimple．ItcanbeappliedtOmorecomplexhighReynoldsnumberflows．Keywords：