CFD模擬方法的研究進展

楊文君

中山市中珠排洪渠工程管理中心，中國·廣東 中山 528400

論文綜述了計算流體力學(computational fluid dynamics，簡稱CFD)，尤其是在水利領域的近四年內的發展成果，分別從網格技術、無網格技術、計算方法以及計算模型等方面進行了論述。

計算流體力學；網格技術；數值格式；湍流模型；大渦模擬

1 引言

計算流體力學是流體力學的一個分支，用來求解固定幾何形狀空間內的流體的動量、熱量和質量方程以及相關的其他方程，并通過計算機模擬獲得某種流體在特定條件下的有關信息。技術的發展促進了計算流體力學不斷發展[1]。

2 網格技術的研究

網格技術方面，網格的合理設計和高質量的生成是CFD計算的前提條件。計算網格可分為以下幾類：（1）結構網格；（2）非結構網格；（3）基于充分發揮結構網格和非結構網格各自優點的思想的混合網格；（4）重疊網格。

朱金和等采用基于混合網格的有限控制體積法對杜家臺蓄滯洪區進行數值模擬[2]。由于四邊形結構網格能較好順應水流方向同時減少網格數量，非結構三角形網格能較好處理分洪民垸的復雜地形、順應蓄滯洪區圍堤走向及對圍堤附近的局部網格進行加密。并根據實測資料進行驗證計算，發現混合網格的有限控制體積法對蓄滯洪區水流運動進行計算可以減小計算工作量并且獲得精度盡可能高的計算成果。張細兵等采用基于混合網格的有限控制體積法對荊江分洪區進行洪水演進過程中泥沙輸移和河床沖淤變形的同步模擬[3]。……