[发明专利]一种基于非线性耦合本构模型的边界条件构建方法在审
申请号: | 201810077400.0 | 申请日: | 2018-01-26 |
公开(公告)号: | CN108304640A | 公开(公告)日: | 2018-07-20 |
发明(设计)人: | 陈伟芳;赵文文;江中正;杨华;吴昌聚;陈丽华 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 万尾甜;韩介梅 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 边界条件 滑移 热流 非线性耦合 二阶 构建 非线性修正 修正项 固壁 物面 一阶 修正 流域 预测 保留 | ||
1.一种基于非线性耦合本构模型的边界条件构建方法,其特征在于,在保留真实气体粘性系数前提下结合NCCR本构模型,利用NCCR的应力和热流修正滑移模型中NSF的应力与热流项,同时引入二阶修正项并忽略热蠕动项,构建边界条件,求解物面滑移速度与跳跃温度。
2.根据权利要求1所述的基于非线性耦合本构模型的边界条件构建方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤(1)对非线性耦合本构模型方程进行求解,得到n时刻物面应力ΠNCCR与热流QyNCCR;
步骤(2)基于一阶泰勒展开的Maxwell-Smoluchowski、偶数项修正之后的二阶Hsia-Domoto及Lockerby速度滑移与温度跳跃边界条件,采用步骤(1)中求解得到的n时刻物面应力ΠNCCR与热流QNCCR对考虑二阶修正边界条件表达式中的NSF应力ΠNS与热流项QNS进行替换,并忽略热蠕动项;
步骤(3)计算得到n时刻物面滑移速度与跳跃温度,作为非线性耦合本构模型方程n+1时刻迭代的边界条件。
3.根据权利要求2所述的基于非线性耦合本构模型的边界条件构建方法,其特征在于,所述的步骤(1)中采用有限体积方法对非线性耦合本构模型方程进行求解。
4.根据权利要求2所述的基于非线性耦合本构模型的边界条件构建方法,其特征在于,步骤(2)中采用n时刻物面应力ΠNCCR与热流QNCCR对考虑二阶修正边界条件表达式中的NSF应力ΠNS与热流项QNS进行替换,并忽略热蠕动项后获得的速度滑移与温度跳跃边界条件为:
式中y为坐标法向,u为切向速度,下标w表示物面的相应物理量,η,T,l,σu分别表示气体粘性系数、温度、平均分子自由程与切向动量适应系数,σT,Pr,γ分别代表热适应系数、普朗特数与比热比。
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