基于格子Boltzmann方法的空化流动模拟研究

项目名称： 基于格子Boltzmann方法的空化流动模拟研究

项目编号： No.10902087

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 建筑科学

项目作者： 陈效鹏

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 当前水下射弹、高速旋转等设备性能和速度的不断提高，向水动力学和空泡流动研究提出了迫切的要求；而我国在此方面，特别是相关的数值模拟方法和模拟软件方面，与国际水平存在很大差距。本研究将以多相流格子Boltzmann方法为基础，探索基于该方法的空化流动模拟手段，并以此对空化流动若干细节及机理进行研究。该方法具有物理内涵深刻、适用范围广、适于并行化等特点。本研究的主要创新点在于：1、提出单组份多相流的变碰撞松弛时间模型，2、针对工程实际，将多相流模型与湍流等相关LB模型/方法相结合，并解决计算稳定性等问题，3、基于以上两点，对二维条件下的部分空化流动进行模拟，以验证方法的准确性和开展空化流动机理研究。本研究将为空化流动研究提供一种新的方法；对阐明空化流动的机理及LB方法的进一步发展，具有重要意义；同时也将为高速水中兵器/航海器、航天推进系统等相关设备/设施的技术改造和创新性设计提供理论支持。

中文关键词： 空化流动；格子玻尔兹曼方法；水动力学学；多相流；

英文摘要：

英文关键词： cavitating flow；lattice Boltzmann method；hydrodynamics；multiphase flow；