二维管道内交变流动的格子-Boltzmann方法模拟研究
王勇，何雅玲，唐桂华，陶文铨
（西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，710049,西安）
摘要:采用格子-Boltzmann方法(LBM)对二维管道内不可压缩交变流动--Womersley流的流动与换热进行了数值模拟研究.结果表明：管道内压力梯度呈周期性变化，在周期较小时，管道的绝大部分区域速度分布相当平坦，在靠近壁面附近出现了速度的峰值，且靠近壁面处速度变化剧烈；在周期较大时，速度分布近似于抛物线，管道中心速度总大于壁面附近速度，且不同周期下的模拟结果与解析解都吻合得很好.另外，当速度交变时，温度表现为波动变化.速度与温度的相位差、温度的分布特性、温度的波动特性等都与压力梯度交变周期及幅值有关.研究结果表明，LBM可以用于交变流动的模拟.鉴于LBM的众多优点，该方法有望成为求解复杂流动与换热的一种有效的数值模拟手段.
关键词:格子-Boltzmann;交变流动;换热;数值模拟
中图分类号:TK124文献标识码:A文章编号:0253-987X(2006)01-0014-04