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Formula 1 几何结构上不可压、过渡流动的谱/hp 元方法工业化

流体动力学 2025-03-06 v1

摘要

本研究采用开源Nektar++框架中的高保真谱/hp 元方法,模拟Formula 1行业中复杂三维几何结构周围的不可压、过渡流动。该研究延续了对先前研究的工业基准测试——来自McLaren MP4-17D赛车前翼和端板设计的帝 Imperial 前翼(IFW)的仿真。我们考虑IFW与滚动接触地面上的轮胎的组合配置,代表了迄今为止使用高阶方法模拟的首个此类配置。滚动轮胎与IFW的组合(IFW-W)提供了目前最真实的工业配置。对本测试案例应用谱/hp 元方法,以求解不可压 Navier-Stokes 方程,模拟流动雷诺数为2.2×105\mathbf{2.2 \times 10^5}。将非稳定模拟的时间平均结果与实验粒子图像烙印(PIV)数据进行比较,以评估模型的保真度,为准确表示关键流动特征提供了洞察。该研究 addresses 使用在分辨率不足的 DNS/隐式 LES 方法实现不同流动分辨率水平的挑战与要求。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.03035,
  title  = {Industrialisation of spectral/hp element method for incompressible, transitional flow around Formula 1 geometries},
  author = {Parv Khurana and Alexandra Liosi and Spencer Sherwin and Julien Hoessler and Adam Swift and Athanasios Chatzopoulos and Francesco Bottone},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03035},
  year   = {2025}
}

备注

Presented at AIAA SciTech Forum 2025, Orlando, FL, US