基于动能守恒型格式和非贴体网格方法的多用途CFD软件开发

项目名称： 基于动能守恒型格式和非贴体网格方法的多用途CFD软件开发

项目编号： No.11372331

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张星

作者单位： 中国科学院力学研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 常用的计算流体力学（CFD）商业软件采用雷诺平均方法（RANS）模拟湍流，用非结构网格和迎风型有限体积方法对控制方程进行离散。这种方法在模拟大分离，高度非定常的湍流问题时准确性较差。另外，对于外形高度复杂或者运动界面问题，网格生成的人工工作量是制约CFD工作效率的瓶颈。 本项目拟采用新一代的CFD模拟技术，研制一套针对不可压缩流动的CFD软件。它的基本定位是多用途学术研究型共享软件。该软件采用大涡模拟方法和与之配套的动能守恒型格式模拟湍流。 与RANS方法的常用计算格式不同，动能守恒型格式无数值耗散并且稳定性好，不会对大涡模拟的亚格子模型涡粘产生干扰。另外，本软件采用浸入边界方法处理复杂几何外形和运动边界，大大降低了生成网格的人工工作量。该软件的主要应用领域是低速复杂湍流的大涡模拟，流固耦合与生物推进，还可用于一些工程领域的原型设计以及研究生教学。

中文关键词： 不可压缩流动；动能守恒型格式；非贴体网格；复杂与运动边界；并行计算

英文摘要： In comercial CFD softwares, RANS is used in turbulence simulation and the governing equations are usually discretized by using unstructured grid and upwind finite volume method. While dealing with turbulent flows with large separation and strong unsteadyn

英文关键词： incompressible flow；kinetic energy conservative scheme；non-body-conforming grid；complex and moving boundary；parallel computing