带自由表面水流的分离涡模拟（英文）

作     者：张景新 梁东方 刘桦 Jingxin Zhang;Dongfang Liang;Hua Liu

作者机构：上海交通大学水动力学教育部重点实验室上海200240 上海河口海岸科学研究中心河口海岸交通行业重点实验室上海201201 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 

出 版 物：《空气动力学学报》 (Acta Aerodynamica Sinica)

年 卷 期：2016年第34卷第2期

页      面：239-251页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：Jointly supported by the National Natural Science Foundation(No.11572196) the National Basic Research Program of China(No.2014CB046200) the Non-Profit Industry Financial Program of MWR(201401027) 

主　　题：分离涡 拟序结构 自由表面流动 

摘      要：目前水动力学问题的数值求解仍然广泛采用RANS模型,特别对于大尺度的地表水流的数值模拟,该类模型计算效率较高,但其难以给出湍流场的小尺度涡结构。深入研究复杂地形条件下的水流运动,需要发展诸如LES等的高级数值模型。天然地表水流,地形、边界复杂,雷诺数通常较高,高级数值模拟受限于计算能力的限制,还难以工程应用。RANS和LES混合模型是目前具有工程应用的一种混合数值模型,其已经在CFD领域获得了长足发展。然而对于地表水流运动的数值模拟,相关工作还较少。本文将分离涡模型(DES),即一种RANS和LES的混合模型,应用于带自由表面的地表水流运动,建立了一套数值仿真模型。模型基于有限体积法,水平面内采用非结构计算网格,垂向为结构化网格,对流项离散格式采用二阶TVD格式,并行基于OpenMP语言库。算例表明DES模型有助于揭示复杂地形条件下带自由表面水流的大涡拟序结构。