OpenFOAM模拟：内置障碍物影响下的方腔驱动流研究

"内置障碍物的方腔驱动流的数值模拟是曹洪建、查晶晶和万德成的研究成果，他们使用OpenFOAM这一基于C++的开源CFD（计算流体力学）程序库进行数值模拟。OpenFOAM提供了灵活的数值离散格式选择，适合开发新的CFD方法。该研究以连续方程和二维粘性不可压缩N-S方程为基础，运用有限体积法和PISO算法，结合四阶GuassCubic离散格式处理流项，Gausslinear离散格式处理压力梯度项，模拟了内部有矩形障碍物的方腔驱动流。通过数值模拟，分析了障碍物位置和高度对流场的影响，为控制涡的演变提供参考。" 文章首先介绍了OpenFOAM在CFD领域的应用，强调其开源、面向对象的特性，以及对新方法开发的支持。接着，研究者们选择方腔驱动流作为研究对象，因为它的简单几何形状和复杂流动特性使其成为验证计算方法的经典案例。尽管已有大量关于无内置物体的方腔流研究，但包含障碍物的情况相对较少。 在方法论部分，研究者使用了OpenFOAM的PISO算法，这是一种用于求解流体动力学问题的一次预测两次修正算法，以解决流体压力和速度的耦合问题。数值离散方面，他们选择了四阶GuassCubic格式处理流项，以提高精度，同时采用Gausslinear格式处理压力梯度项。模拟的目的是理解内置矩形障碍物如何影响流场，包括涡的大小和位置变化。 关键词包括OpenFOAM、方腔驱动流和复杂流动，暗示了研究的核心内容。文中引用了前人的研究，如Ghia等人对高雷诺数方腔流的研究，以及Schreiber和Keller以及Wan和李廷文等人对新数值方法在方腔流问题上的应用。 最后，文章指出OpenFOAM的灵活性和面向对象的设计使得开发新的模型和求解器变得相对容易。通过这种方法，研究者能够深入探索有内置障碍物的方腔驱动流的流场特性，为理解和控制这种复杂流动现象提供了宝贵的理论依据和数据支持。