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主管单位 中华人民共和国
工业和信息化部
主办单位 哈尔滨工业大学 主编 冷劲松 国际刊号ISSN 0367-6234 国内刊号CN 23-1235/T

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引用本文:习令楚,谢嘉斌,包芸.湍流槽道流并行直接求解方法[J].哈尔滨工业大学学报,2021,53(1):163.DOI:10.11918/202001028
XI Lingchu,XIE Jiabin,BAO Yun.Parallel direct method for turbulent channel flow[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2021,53(1):163.DOI:10.11918/202001028
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湍流槽道流并行直接求解方法
习令楚,谢嘉斌,包芸
(中山大学 航空航天学院, 广州 510275)
摘要:
采用并行直接求解方法(PDM-DNS)进行湍流槽道流的DNS模拟. 该方法能够实现较高效并行的DNS直接求解,在“天河二号”超级计算机上应用256核计算达到95%以上的并行效率. 4个算例的计算雷诺数分别为Reτ=176、544、960、2000,并与相关的计算结果进行对比,验证了数值结果的可靠性. 利用速度压力法壁面边界条件易于处理的优点,结合浸没边界法技术,在雷诺数Reτ=176的槽道中加入了局部毛刺带,为解决复杂边界条件的槽道流的问题提供了新的方法.
关键词:  浸没边界法  槽道流  湍流  PDM-DNS
DOI:10.11918/202001028
分类号:O357.5
文献标识码:A
基金项目:国家自然科学基金(11772362)
Parallel direct method for turbulent channel flow
XI Lingchu,XIE Jiabin,BAO Yun
(School of Aeronautics and Astronautics, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China)
Abstract:
In this study, the direct numerical simulations of turbulent channel flow combined with Parallel Direct Method of DNS (PDM-DNS) are performed, and high parallel efficiency is obtained. A parallel efficiency of over 95% can be achieved on 256 cores of the Tianhe-2 supercomputer. Statistics of four cases with Reτ=6,4, 960 and 2000 have been compared with the Lee&Moser’s results and the reliability is verified. Further, based on the advantage of finite-difference with immersed boundary condition easy to deal with wall boundary condition, a simulation added local burr band at Reτ=176 has been performed to realize research of complex boundary condition. The proposed method provides a new tool for the study of turbulent channel flow with complex boundary condition.
Key words:  immersed boundary condition  channel flow  turbulence  PDM-DNS

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