基于LBM的三維風(fēng)力機(jī)動態(tài)仿真的研究.pdf

1、格子波爾茲曼理論作為一種模擬復(fù)雜流體現(xiàn)象的方法，近幾十年來發(fā)展迅速，引起了國內(nèi)外許多知名學(xué)者的研究和關(guān)注，與其他計算方法相比有很多優(yōu)點(diǎn)，比如清晰的物理模型、編程求解簡單、對于壓力的求解方便、可以對復(fù)雜的邊界情況模擬、方便應(yīng)用并行機(jī)計算等，格子波爾茲曼方法已逐漸成為解決流體動力學(xué)問題的方法之一。
　　準(zhǔn)確地知道風(fēng)力機(jī)葉片的動態(tài)氣動特性對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計擁有相當(dāng)重要意義。然而現(xiàn)階段所用的CFD模擬軟件很難模擬三維風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的動態(tài)旋

2、轉(zhuǎn)。
　　本文用基于動量交換的浸沒邊界法的格子波爾茲曼方法（Lattice Boltzmann Method，LBM）來動態(tài)模擬三維風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的氣動特性。本文首先用標(biāo)準(zhǔn)LBM對頂蓋驅(qū)動流進(jìn)行數(shù)值模擬，之后采用大渦模擬中的Smagorinsky亞格子模型與LBM結(jié)合的方法，分別對低雷諾數(shù)和高雷諾數(shù)條件下的二維圓柱繞流和翼型繞流進(jìn)行模擬，用Gambit取點(diǎn)法與LBM結(jié)合對低雷諾數(shù)三維圓球繞流進(jìn)行模擬，用來驗證該方法的可行性。最后對