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毕业论文-浸入边界法及在大涡模拟中的应用，共83页，24072字
中文摘要
在工程问题上经常遇到复杂几何形状的浸入物体周围的流动。因此，如何处
理形状复杂的边界是计算流体力学领域的一个研究重点。浸入边界法是适用于模
拟形状复杂的弹性结构边界的一种边界处理方法。它既是数学建模方法又是数值
离散方法。它通过在流体运动方程中加力源项来实现物体边界与流体的相互作
用，并在计算过程中采用简单的笛卡尔网格，避免了按照物体边界形状生成贴体
网格时所遇到的各种问题。浸入边界法现已广泛的应用于计算流体力学领域。本
文介绍了浸入边界法的基本思想与数值方法，并对圆柱绕流、方柱绕流等典型的
绕流问题在不同的雷诺数情况下进行了数值计算，并与实验结果进行比较，验证
了浸入边界法的有效性。
关键词：浸入边界法；离散力法；笛卡尔网格；圆柱绕流；方柱绕流。

目录
第 1 章
引言 ...1
1.1 研究意义 .1
1.2 浸入边界法的基本思想与数学结构 2
1.3 研究现状 .4
1.4 研究任务 .6
第 2 章 数值方法 ......7
2.1 控制方程 .7
2.1.1 数值求解 .......7
2.2 处理力源项 ........9
2.2.1 插值方法 .....10
2.2.2 加质量源 .....12
第 3 章 数值计算 ....15
3.1 圆柱绕流数值模拟 ....15
3.1.1 计算条件 .....16
3.1.2 定常层流流动 .......16
3.1.3 非定常层流流动 ...20
3.1.4 Re=3900、 Re=20000 的亚临界流动 ....25
3.2 移动圆柱周围绕流的宏观模拟 ......29
3.2.1 计算条件 .....30
3.2.2 Re =200 的情况下圆柱上下运动 .........30
3.3 方柱绕流流动模拟 ....33
3.3.1 计算条件 .....33
3.3.2 计算结果 .....34
3.4 并列双方柱绕流流动模拟 ...36
3.4.1 计算条件 .....36
3.4.2 计算结果 .....37
3.5 后台阶流动模拟 ........43
3.5.1 计算条件 .....43
3.5.2 计算结果 .....44
第 4 章 总结 .46
插图索引 .........48
表格索引 .........51
参考文献 .........52
致谢 .......56