浸入边界-格子Boltzmann模型耦合网格比数值特性

为对浸入边界-格子Boltzmann方法框架(IB-LBM)下浸入边界点数量的设置提供依据,本文采用雷诺数Re=40和100下的圆柱绕流作为理论验证模型,对不同耦合网格比CRG(CouplingRatioofGrid)下的计算稳定性进行研究。分别采用Dp4-p(4-pointPiecewiseDelta)函数和Dc4-p(4-pointCosineDelta)函数作为平滑函数,通过分析Re=40圆柱绕流充分发展后的流线分布、尾涡长度和阻力系数等指标,获得了在Dp4-p下CRG的相对稳定范围大致为0.2—2之间,在Dc4-p下相对稳定范围大致为1.5—2之间。在Re=100下,通过细分CRG对圆柱绕流进行计算,对照阻力系数的变化,与Re=40时的情况基本一致,表明Dp4-p有更宽的稳定取值范围,这为IB应用过程中合理选择Delta函数及相应的CRG取值提供了参考。