旋转高尔夫球的高阶计算流体动力学模拟
流体动力学
2018-06-04 v1 计算物理
摘要
本文展示了在真实流动条件下静态与旋转高尔夫球的首次高阶计算流体动力学（CFD）模拟。所示结果捕获了凹坑内导致相较光滑球阻力减小的复杂流体动力学，并与先前的实验和计算研究吻合良好。高阶 Flux Reconstruction 方法与 Artificial Boundary 重叠网格方法相结合，以实现简化的网格生成与网格运动。可压缩 Navier–Stokes 方程采用无亚网格模型的尺度解析大涡模拟（LES）方法建模。实现这些方法的代码已针对 NVIDIA 图形处理单元（GPUs）进行实现，相较传统计算机硬件实现了大幅加速。新方法使得高尔夫球及其他具有类似中等雷诺数的物体能够在大型计算集群上于数日内完成模拟。将 CFD 用于高尔夫球及其他运动球类物体的设计如今已触手可及。
引用
@article{arxiv.1806.00378,
title = {High-Order Computational Fluid Dynamics Simulations of a Spinning Golf Ball},
author = {Jacob Crabill and Freddie Witherden and Antony Jameson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.00378},
year = {2018}
}
备注
Preprint submitted to Sports Engineering. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1711.07663