三维顶板斜向驱动方腔流有限元并行计算

• 作 者: 王吉飞 万德成
• 机 构: 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室,高新船舶与深海开发装备协同创新中心
• 出 处: 海洋工程
• 发表日期: 2015年2期
• 关键词: 三维方腔流 斜向角 有限元 区域分解 并行计算 3D cavity flow yaw angle finite element method domain de
• 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51379125,11432009,51490675）, 上海高校特聘教授（东方学者）岗位跟踪计划项目（2013022）, 国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2013CB036103）, 工信部高技术船舶科研项目, 上海交通大学高性能计算中心（HPC）资助项目

基于PETSc FEM开源代码,采用分步有限元算法和区域分解法,并行计算了不同雷诺数下的三维顶板斜向驱动方腔流问题。计算结果表明,当顶板沿其对角线方向运动时,流体与下游侧壁发生斜向碰撞后在下游对角处汇聚并形成射流,该射流在与底面、上游侧壁碰撞后形成较为复杂的涡流结构。雷诺数大小对三维顶板斜向驱动方腔流的涡流场结构形态具有重要影响。并行性能分析表明区域分解法能有效地提高三维粘性方腔流的计算速度。