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对流扩散方程是描述流体流动和传质传热的基本模型方程,广泛的应用于计算流体力学的研究当中。传输线模型法(The Transmission Line Modelling Method,简称TLM法)对于解决电磁学问题和传热问题极具优势,并在近几年延伸到流体力学的应用当中。本文用传输线模型法解决对流扩散问题,将其扩展到二维问题的数值模拟研究中。
首先,详细的介绍了传输线基本理论以及传统的传输线模型法的基本概念。传输线模型法实质上是用传输线上电压的传播过程来刻画流体微粒的流动过程,节点处的电压值可近似代替宏观变量的解。为了验证算法的精确性和有效性,对一维对流扩散型问题进行了数值模拟研究。其次,结合算法处理一维问题的基本思想,将其推广到二维问题。最后,考察了二维平面驱动方腔流问题,给出了不同雷诺数(Re)下的数值计算结果,并与相关研究结果对照以说明算法对二维的可适性。在上述研究基础上,提出了下一步研究计划。