用PIV和LBM法检验灌水器设计中连续介质假设的适用性

• 作者: 张育斌 陈雪丽 马胜利 马超 魏正英
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: CFD Boltzmann方程 流速 PIV 连续介质假设 LBM 灌水器
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 92-98
• 页数: 7页
• 分类号: S275.6
• 字数: 5372字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.012

摘要

灌水器由于其流道特征尺寸微小,因而在其流道内的流动特性分析中,基于连续性介质假设的Navier-Stokes(NS)方程是否适用一直存在争议.该文从微观角度采用格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann method,LBM)研究灌水器的流动特性.首先进行LBM的网格无关性分析,其次将LBM的数值计算结果、传统的基于连续性介质假设下的有限体积法的计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)计算结果以及粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)试验结果进行对比,分析LBM计算结果与基于CFD结果偏离PIV试验值的相对偏差的算术平均值.结果表明,CFD偏离PIV试验结果的相对偏差的算术平均值为0.139%,而LBM偏离PIV试验的相对偏差的算术平均值为0.115%,两者偏离PIV试验结果的相对偏差的算术平均值比较接近.因此,针对流道特征尺寸为1 mm的灌水器,采用基于连续性介质假设下的流体动力学计算方法来研究是适用的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马胜利	西安交通大学机械工程学院机械制造系统国家重点实验室	51	461	12.0	18.0
2	魏正英	西安交通大学机械工程学院机械制造系统国家重点实验室	117	990	18.0	27.0
3	张育斌	西安交通大学机械工程学院机械制造系统国家重点实验室	28	89	6.0	7.0
4	马超	西安交通大学机械工程学院机械制造系统国家重点实验室	11	144	6.0	11.0
5	陈雪丽	西安交通大学机械工程学院机械制造系统国家重点实验室	6	10	2.0	2.0