黏弹性流体扩展及收缩流动的格子Boltzmann模拟分析

摘要

本文应用格子Boltzmann方法(LBM)并结合Oldroyd-B模型,讨论了不可压缩的Navier-Stokes方程和平流扩散本构方程的解耦及各自求解方法,以及两类问题的边界处理格式,实现了黏弹性流体在二维1:3扩展流道以及3:1收缩流道中的流动的数值模拟.获得了不同雷诺数Re和维森伯格数Wi以及黏度vs下流动的流线分布,计算给出了漩涡的涡心位置和大小,并分析了参数Re、Wi和vs对流动特点的影响.模拟结果表明本文所采用模型和边界处理方法具有良好的精度和稳定性.