自适应四叉树网格下的N-S方程数值求解模型

作者：黄筱云; 李绍武

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2013, (01): 58-66.

• 自适应
• 四叉树网格
• N-S方程
• 方腔流
• 圆柱绕流 adaptive
• quadtree mesh
• N-S equation
• driven cavity flow
• flow over a circular cylinder

提出了一种自适应四叉树网格下的N-S方程数值求解模型.网格能够根据涡度值大小进行自动加密或合并,以达到在不显著增加计算量的前提下,提高重点区域分辨率的目的.模型中采用了无条件稳定的MacCormack格式计算对流项,采用修正的中心差分格式离散压力泊松方程,并提出了在树型网格下黏性项的变通离散格式.通过算例证明,利用新模型所得到的压力泊松方程的数值解具有二阶精度,速度解的精度超过一阶.计算得到的方腔流中轴线上速度分布与Ghia计算结果一致,圆柱绕流中拖曳力系数和升力系数与实测结果一致.方腔流算例还表明,在相同分辨率情况下采用自适应网格计算时间可减少近一半.

• 单位
  天津大学; 长沙理工大学; 水利工程仿真与安全国家重点实验室