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12 14 2012 5 科 学 技 术 与 工 程 Vol. 12 No. 14 May 2012 第 卷 第 期 年 月 167 1— 1815 (2012)14-3295-10 Science Technology and Engineering 2012 Sci. Tech. Engrg. 力学 柱体绕流的自适应数值模拟方法 李现今 郑洪伟 杨国伟 ( ， 100 190) 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 北京 Navier-Stokes 。 摘 要 发展了基于四叉树数据结构的网格生成和流动的 方程数值求解器 采用压力梯度或者密度梯度的绝 ， Cartesian 对值作为网格自适应的控制参量 同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般 网格难于处理的物面边界 。 。 条件 采取了绕方柱流动和绕圆柱流动的经典二维定常和非定常层流算例对所发展的方法进行了验证 计算的结果验证了 。 所发展的方法在处理绕流流动时的合理性和有效性 从而也为将来数值模拟具有较复杂几何外形的流动提供了一种网格布 局合理、 ， 。 高效 边界处理简单易行的新思路 关键词 自适应网格 Cartesian 网格 无网格法 数值模拟 中图法分类号 O354. 1 ; 文献标志码 A ， 。 绕流问题在工程实际中常可遇到 如风对各种建 绕流问题在工程实际中也具有很重要的意义 如水 ， ， ， 、 、 、 筑物的绕流 河水流过桥墩 各种飞行器的设计 海洋 流对桥梁 海洋钻井平台支柱 海底输运管线 桩基码 、 、 。 ， 、 、 石油工程中的开采平台 钻杆 水下输油管道等 在工 头等的作用中 风对塔建筑 化工塔设备 高空电缆等 ， 。 ， ， 的作用中 都有重要的工程应用背景 因此 对圆柱 业设备中绕流现象更是经常发生 如各类管壳式换热 ， 器。因此掌握流体绕物体流动的特性对工程实际和工 绕流进行深入研究 了解其流动机理和水动力学规 ， ， 。 ; 律 不仅具有理论意义 还具有明显的社会经济效益 业设备的设计非常重要 长期以来一直是学者们研究 CFD ， ， 随着 的发展 有关复杂几何外形的流场分 的热点问题 其中尤其以绕圆柱体和方柱体的流动最
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