圆球绕流的网格无关性DSMC法模拟

摘要

基于直接模拟Monte Carlo(DSMC)法发展了一种处理复杂几何边界时与网格无关的MonteCarlo方法,称之为GI-DSMC(Grid-Independence DSMC)法。该方法既保留了规则网格在处理直边界时简单的优点又引入了分子与复杂几何形状边界作用时的简易处理方案,从而消除在处理复杂几何边界的网格生成时易导致的网格与物理系统的不匹配性。以圆球绕流为例,给出气体分子在圆球表面反射时的反射模型;提出了圆球表面宏观信息统计方法。数值模拟结果与理论解和实验值进行对比,从而验证GI-DSMC法的有效性。分析了圆球表面的速度滑移,给出滑移速度定义式。最后分析了GI-DSMC法的特点。