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应用FPM方法模拟封闭方腔自然对流

发布时间:2019-01-09 09:02
【摘要】:为验证有限粒子方法(FPM)能否很好地模拟自然对流问题,采用FPM方法对封闭方腔自然对流问题进行了数值模拟.对FPM方法进行详细描述,并利用FPM方法对拉格朗日型的N-S方程进行离散,基于离散后的方程对瑞利数Ra分别为104,105,106的封闭方腔自然对流问题进行数值模拟,给出了不同瑞利数条件下的速度和温度云图以及中心线上量纲一的速度和温度分布曲线.结果表明,FPM方法能够获得较准确的温度分布规律,当瑞利数较低时也能获得较准确的速度分布规律,但随着瑞利数的增大,速度场的模拟结果精度和稳定性变差,因此为了获得更准确和光滑的速度分布场,需要对FPM方法做进一步的改进.
[Abstract]:In order to verify whether the finite particle method (FPM) can well simulate the natural convection problem, the FPM method is used to simulate the natural convection problem in a closed square cavity. The FPM method is described in detail, and the Lagrange N-S equation is discretized by FPM method. Based on the discrete equations, the natural convection problem of closed square cavity with Rayleigh number Ra 104105106 is numerically simulated. The velocity and temperature cloud map and the velocity and temperature distribution curves of dimension one on the center line under different Rayleigh numbers are given. The results show that the FPM method can obtain a more accurate temperature distribution law and a more accurate velocity distribution law when the Rayleigh number is low. However, with the increase of Rayleigh number, the accuracy and stability of the simulation results of the velocity field become worse. Therefore, in order to obtain a more accurate and smooth velocity distribution field, FPM method needs to be further improved.
【作者单位】: 北京理工大学宇航学院;
【分类号】:O35

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