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An adaptive immersed boundary-lattice Boltzmann method for simulating a flapping foil in ground effect

机译：自适应沉浸边界格子玻尔兹曼法模拟地面效应中的扑翼

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An adaptive immersed boundary-lattice Boltzmann method (IB-LBM) for simulating two-dimensional moving boundary problems is presented in this work. On one hand, to accurately and efficiently simulate flow field, our recently developed solution-adaptive LBM (Wu and Shu, 2011) is employed. On the other hand, a smoothed discrete delta function (Yang et al., 2009) is utilized to suppress the non-physical force oscillations produced by IBM when dealing with the moving boundary problems. After simulating some validation cases including flows over a transversely oscillating circular cylinder and insect hovering flight in ground effect, the current method is employed to numerically investigate the ground effect on the performance of a flapping foil. In this study, the ground is represented by a flat or wavy plate. Due to the existence of the ground, the performance of the flapping foil is greatly changed. Higher lift force or power extraction efficiency can be achieved.
机译：在这项工作中，提出了一种用于模拟二维运动边界问题的自适应沉浸式边界格子玻尔兹曼方法（IB-LBM）。一方面，为了准确有效地模拟流场，我们采用了最近开发的支持解决方案的LBM（Wu和Shu，2011）。另一方面，在处理运动边界问题时，可以利用平滑的离散增量函数（Yang等，2009）来抑制IBM产生的非物理力振荡。在模拟了一些验证案例后，包括横向振荡圆柱上的流动和昆虫在地面作用下的盘旋飞行，目前的方法被用于数值研究地面对拍打箔片性能的影响。在这项研究中，地面以平坦或波浪形的板块为代表。由于地面的存在，拍打箔的性能发生了很大变化。可以实现更高的提升力或功率提取效率。

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