文献类型：会议

作　　者：张恒 胡海豹 任峰

作者单位：[1]西北工业大学航海学院机械与动力工程系 [2]香港理工大学机械工程系

基　　金：国家自然科学基金项目,批准号:51679203;基础前沿项目,批准号:JCKY2018*****18

会议文献：第十一届全国流体力学学术会议论文摘要集

会议名称：第十一届全国流体力学学术会议

会议日期：20201203

会议地点：中国广东深圳

出版日期：20201200

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：非牛顿流体转捩问题的研究对于界定其流场状态具有重要意义,可为调控非牛顿流体流场提供理论基础。论文将非牛顿流体中的幂律模型与格子Boltzmann方法相耦合,并以顶盖驱动流为计算模型,将牛顿流体作为验证算例,重点研究了剪切变稀(幂律指数为0.75)和剪切增稠(幂律指数为1.25)两类非牛顿流体的转捩问题。计算过程中使用了基于CUDA的GPU并行加速技术,实现了高分网格分辨率、高时间分辨率的精细化模拟。通过在流场固定位置处设置探针进行计算发现,牛顿流体、剪切变稀流体和剪切增稠流体的第一转捩雷诺数分别为7835,6077,11546,而且探针处速度在不同流体的转捩雷诺数附近随时间均呈标准正弦变化。同时,流场速度相图在第一转捩雷诺数附近为单一闭合曲线,且会随雷诺数增加逐渐变为闭合曲线簇。此外,高雷诺数状态下,剪切增稠流体在一个周期内会出现多个速度波峰。

关 键 词：格子BOLTZMANN方法 非牛顿流体转捩  顶盖驱动流  并行计算

分 类 号：O35]