破碎波激发湍流的数值模拟研究进展
文献类型：期刊论文
| 作者 | 卢敏; 郭晓宇; 梁姗; 李荣; 孙俊; 童俊淇; 李千千; 杨子轩 |
| 刊名 | 空气动力学学报
 |
| 出版日期 | 2025-05-15 |
| 卷号 | 43期号:06页码:62-81 |
| 关键词 | 混相湍流 破碎波 翻卷射流 封闭模型 数值模拟 |
| ISSN号 | 0258-1825 |
| 英文摘要 | 波浪破碎过程伴随着大量空气卷入，会形成水、气充分混合的混相湍流，对其发展数值模拟方法与湍流封闭模型是当前研究的难点。本文综述了混相湍流的数值模拟研究进展，重点介绍了高密度比两相流模拟的数值稳定性问题和解决方案。针对传统方法在界面捕捉与动量方程求解格式不一致导致的数值不稳定性问题，近期提出的密度预估-同步法通过显式求解质量输运方程，实现了高密度比条件下的稳定计算。本文详细阐述了该方法的控制方程、时空离散格式及界面捕捉技术，并通过经典算例验证了其有效性。此外，以射流、尾流和船首波破碎为例，分析了混相湍流的流动特征，揭示了弗劳德数对湍动能和湍流质量通量的影响。在封闭模型方面，对比了代数型与动力学模型的优劣，指出动力学模型虽更具理论潜力，但需进一步解决组合项封闭问题。最后，展望了混相湍流数值模拟研究的未来研究方向，如建立标准的算例数据库和通过GPU并行优化提高计算效率等。本文研究可为混相湍流的模拟与建模提供参考。 |
| 分类号 | 二类 |
| 语种 | 中文 |
| CSCD记录号 | CSCD:8015247 |
| 资助机构 | 国家自然科学基金委基础科学中心项目（11988102） ; 国家自然科学基金面上项目（11972038） |
| 其他责任者 | 杨子轩 |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/101978]  |
| 专题 | 力学研究所_非线性力学国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院计算机网络信息中心 2.中国科学院力学研究所 3.中国科学院大学工程科学学院 4.上海交通大学工程力学系 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 卢敏,郭晓宇,梁姗,等. 破碎波激发湍流的数值模拟研究进展[J]. 空气动力学学报,2025,43(06):62-81. |
| APA | 卢敏.,郭晓宇.,梁姗.,李荣.,孙俊.,...&杨子轩.(2025).破碎波激发湍流的数值模拟研究进展.空气动力学学报,43(06),62-81. |
| MLA | 卢敏,et al."破碎波激发湍流的数值模拟研究进展".空气动力学学报 43.06(2025):62-81. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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