低马赫数方法在自然对流数值模拟的应用

采用低马赫数近似的厅法来对大温差驱动的自然对流问题进行数值模拟。低马赫数近似是通过将全可压的Navier-Stokes方程中声波进行过滤,从而在马赫数较低的流动中忽虑声波对流场的影响。声波过滤后的方程具有不可压缩N-S方程的特点,但可以求解温度和密度变化较大的问题。首先,通过对盖顶驱动流的数值模拟,验证了本文方法的可靠性。本文对常重力下,瑞利数为10~6的大温差驱动自然对流进行数值模拟,并且与简单不可压方程的结果进行比较,发现在大温差的情况下Boussineq假设并不能给出很精确的结果。