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高超声速流动多物理效应对美国航天飞机气动力影响研究的回顾 预览 被引量:1
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作者 陈亮中 +2 位作者 万钊 刘化勇 燕振国 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-12,共12页
临近空间高超声速流动往往存在真实气体效应、稀薄气体效应和粘性干扰效应等多种复杂的物理、化学和流动现象。围绕高超声速绕流中多物理效应这一主题,对美国航天飞机高超声速气动力研究的工作按飞行前与飞行后两个阶段进行了回顾。在... 临近空间高超声速流动往往存在真实气体效应、稀薄气体效应和粘性干扰效应等多种复杂的物理、化学和流动现象。围绕高超声速绕流中多物理效应这一主题,对美国航天飞机高超声速气动力研究的工作按飞行前与飞行后两个阶段进行了回顾。在飞行前阶段,主要介绍了气动力外推参数的研究和不确定度研究的内容,确定了以第三粘性系数作为气动力特性外推参数,以及给出了气动力不确定的计算方法;而在飞行后阶段,主要介绍了飞行试验数据与预测数据的对比、纵向配平异常分析和外推方法,给出了初步的由风洞数据外推到飞行数据的外推方法,确认了真实气体效应对航天飞机气动特性影响,但是否对舵面效率产生影响没有达成一致的结论。而后,作者讨论了避免纵向配平异常的可能性、体襟翼效率数值计算与试验的差异、气动力不确定度研究和建立飞行试验/风洞试验/数值计算数据共享机制四个方面的问题。另外,早期的研究文献提到了航天飞机在再入过程中这些效应是同时存在的,在当时的研究条件下难以区分各自对气动力特性的影响,后来的研究文献也没有着力于研究其耦合影响效应对航天飞机气动力特性的影响,这为下一步研究再入飞行器高超声速绕流流动的多物理效应提供了指引。 展开更多
关键词 高超声速 高温真实气体效应 粘性干扰 稀薄气体效应 复杂升力体
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一种修正的Osher通量在高阶WCNS中的特性
2
作者 朱华君 燕振国 +1 位作者 刘化勇 《航空学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期53-62,共10页
将一种基于多维修正的Osher通量运用于高阶加权紧致非线性格式(WCNS)中,该修正通量主要在垂直于激波面的界面上增加耗散,能够改善Osher通量的激波捕捉稳定性,同时对边界层和接触间断的分辨率影响非常小。对修正的Osher通量在高阶WCNS... 将一种基于多维修正的Osher通量运用于高阶加权紧致非线性格式(WCNS)中,该修正通量主要在垂直于激波面的界面上增加耗散,能够改善Osher通量的激波捕捉稳定性,同时对边界层和接触间断的分辨率影响非常小。对修正的Osher通量在高阶WCNS中的特性进行研究,通过数值模拟测试了基于Osher通量的WCNS的激波稳定性、热流预测精度、边界层模拟能力、激波边界层干扰模拟能力,并与Steger-Warming通量和Roe通量进行了对比。结果表明修正后的Osher通量比Harten修正的Roe通量具有更好的激波捕捉鲁棒性,而边界层、驻点热流值和激波边界层干扰的模拟则明显优于Steger-Warming通量。上述结果说明了基于修正的Osher通量的高阶WCNS具有较好的激波捕捉特性、热流预测精度和边界层计算能力。 展开更多
关键词 通量 高阶WCNS 激波稳定性 热流计算 边界层计算
高超声速进气道强制转捩流动的大涡模拟 被引量:5
3
作者 赵晓慧 邓小兵 +2 位作者 杨伟 赵慧勇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2445-2453,共9页
吸气式高超声速飞行器常在进气道边界层内布置粗糙颗粒或涡流发生器强制流动转捩为湍流以确保发动机正常启动。为了清晰认识强制转捩过程,采用隐式大涡模拟方法,对强制转捩问题开展了数值模拟研究。针对钻石形和斜坡形涡流发生器,计算... 吸气式高超声速飞行器常在进气道边界层内布置粗糙颗粒或涡流发生器强制流动转捩为湍流以确保发动机正常启动。为了清晰认识强制转捩过程,采用隐式大涡模拟方法,对强制转捩问题开展了数值模拟研究。针对钻石形和斜坡形涡流发生器,计算得到涡流发生器诱导的流动结构,显示出强制转捩流动由涡流发生器产生的反向旋转流向涡对主导。扰动沿流向增长和发展,导致流向涡对以偶模式或奇模式失稳,偶模式失稳产生对称形式的涡对破碎,而奇模式失稳则导致非对称(弯曲)形式的涡对破碎。流向涡对破碎后产生一系列发卡涡并最终促使边界层转捩为湍流。最后就计算网格和数值耗散对隐式大涡模拟结果的影响以及计算的收敛性进行了讨论。 展开更多
关键词 高超声速 进气道 强制转捩 涡流发生器 大涡模拟
Menter转捩模型在高超声速流动模拟中的改进及验证 预览 被引量:3
4
作者 张毅锋 何琨 +2 位作者 张益荣 陈坚强 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期397-402,共6页
通过压力梯度参数和湍流普朗特数的修正,对Menter等构造的低速经验关系式转捩模型进行了改进,将基于局部信息的Menter转捩模型用于高超声速流动转捩数值模拟。在多个高超声速尖锥转捩流动模拟中,对改进后模型的可靠性进行了检验,算... 通过压力梯度参数和湍流普朗特数的修正,对Menter等构造的低速经验关系式转捩模型进行了改进,将基于局部信息的Menter转捩模型用于高超声速流动转捩数值模拟。在多个高超声速尖锥转捩流动模拟中,对改进后模型的可靠性进行了检验,算例考核了不同壁面温度、来流湍流度、流向压力梯度等多种流动条件。结果表明,数值计算和风洞试验的壁面温度、温度恢复因子和热流等符合得较好,修正后模型较好地模拟了转捩起始位置和转捩区长度,在高超声速边界层转捩预测中具有一定潜力。 展开更多
关键词 高超声速流动 转捩模型 数值模拟 尖锥
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关于高阶精度WCNS格式的无粘通量分裂方法 预览
5
作者 涂国华 陈坚强 +2 位作者 赵晓慧 刘化勇 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1324-1344,共21页
高阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)越来越广泛地应用于复杂流动数值模拟.WCNS可以与多种无粘通量分裂方法结合起来使用.但是。常见的通量分裂方法都是基于低阶格式发展起来的,目前还不清楚哪些通量分裂方法最适合WCNS,也不知道这... 高阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)越来越广泛地应用于复杂流动数值模拟.WCNS可以与多种无粘通量分裂方法结合起来使用.但是。常见的通量分裂方法都是基于低阶格式发展起来的,目前还不清楚哪些通量分裂方法最适合WCNS,也不知道这些方法与高阶格式结合时将会产生什么效果.表面热流计算是高超声速流动数值模拟的难点之一,为了在热流计算时选择合适的通量,研究了多种通量分裂方法的耗散大小.每种通量都可以表示成中心部分与耗散部分之和.这些通量的中心部分相同且非常简单.但是耗散部分较为复杂,且不同的通量分裂方法可导致不同的耗散表达式.通过对通量耗散进行分析可以发现耗散大小与网格界面两侧的物理量跳跃近似线性正相关.数值计算表明高阶格式得到的网格界面左右两侧的物理量跳跃通常远比低阶格式小.因而带来的通量耗散小.通过3个典型算例考察了通量耗散对热流计算的影响,其中包括高超激波/边界层干扰算例.基于对vanLeer通量、Steger.Warming通量、KFVS通量、Roe通量、AUSM类通量和HLL类通量的考察,给出了通量选择建议. 展开更多
关键词 加权紧致非线性格式 激波/边界层干扰 Euler通量 高阶精度 热流
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高阶加权非线性格式的拟线性频谱分析方法研究 预览 被引量:1
6
作者 燕振国 +2 位作者 刘化勇 朱华君 邓小刚 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期1-9,共9页
拟线性频谱特性分析方法,能够更加准确地给出非线性空间离散格式的频谱特性,已成为非线性格式性能评估的重要手段,但时间离散方法和计算点数等因素严重影响了该方法的预估精度和使用的方便性。为了剔除这些因素的影响,首先,通过理... 拟线性频谱特性分析方法,能够更加准确地给出非线性空间离散格式的频谱特性,已成为非线性格式性能评估的重要手段,但时间离散方法和计算点数等因素严重影响了该方法的预估精度和使用的方便性。为了剔除这些因素的影响,首先,通过理论推导获得了与时间离散无关的频谱表达式,解释了该式中各项的物理含义,并给出了推进时间步长对频谱计算结果的影响;其次,基于时间离散无关的拟线性频谱分析方法,分析了格式频谱特性曲线在某些点发生跳跃的主要原因是选取了不恰当的计算点数,并给出了一种计算点数选取方法,当计算点数超过某整数后,该方法可以有效地消除计算点数和初始相位变化对格式频谱特性所带来的影响。在此基础上,基于两个三阶精度 WCNS 格式,开展了它们的频谱特性和典型算例的数值模拟研究,结果表明,所发展的方法得到的拟线性频谱特性在定性上能够正确评价非线性空间离散格式特性,但定量上仍显不足。 展开更多
关键词 非线性加权格式 频谱分析 ADR FOURIER分析 HWCNS
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三阶HWCNS的构造及其在高超声速流动中的应用 被引量:4
7
作者 燕振国 刘化勇 +2 位作者 马燕凯 朱华君 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1460-1470,共11页
对网格质量要求高、计算稳定性差和计算效率低是制约高阶精度格式应用于高超声速复杂流动模拟的重要因素。针对这些问题,发展了三阶精度的混合节点半节点加权紧致非线性格式(HWCNS3),改进其光滑测试因子和非线性权得到了HWCNS3-OP,并... 对网格质量要求高、计算稳定性差和计算效率低是制约高阶精度格式应用于高超声速复杂流动模拟的重要因素。针对这些问题,发展了三阶精度的混合节点半节点加权紧致非线性格式(HWCNS3),改进其光滑测试因子和非线性权得到了HWCNS3-OP,并给出了它们的频谱特性。利用Lax和Osher-Shu算例测试了格式对间断和高频波的捕捉能力;通过钝锥和航天飞机的高超声速绕流算例,考察了HWCNS3-OP在真实流动模拟中热流和气动力的预测精度及其计算效率。研究结果表明:HWCNS3-OP具有较高的分辨率和良好的间断捕捉能力,高频波捕捉能力相对HWCNS3提高了约3倍,相对守恒律的单调迎风中心格式(MUSCL)提高了约4倍;HWCNS3-OP计算稳定性较好,计算效率相对五阶HWCNS提高了2~3倍,HWCNS3-OP是一种较适合高超声速复杂流动模拟的高阶精度格式。 展开更多
关键词 高阶精度格式 HWCNS 高超声速流动 热流预测 计算稳定性 计算效率
SA和SST湍流模型对高超声速边界层强制转捩的适应性 被引量:7
8
作者 涂国华 燕振国 +2 位作者 赵晓慧 马燕凯 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1471-1479,共9页
凸起物是高超声速流动中常用的一种人工转捩装置。采用高阶精度算法模拟了高超声速进气道压缩面上的强制转捩流动,转捩装置为一排高度为1mm的钻石型凸起物和斜坡型凸起物。考察了Spalart-Allmaras(SA)模型和剪切应力输运(SST)湍流... 凸起物是高超声速流动中常用的一种人工转捩装置。采用高阶精度算法模拟了高超声速进气道压缩面上的强制转捩流动,转捩装置为一排高度为1mm的钻石型凸起物和斜坡型凸起物。考察了Spalart-Allmaras(SA)模型和剪切应力输运(SST)湍流模型对该问题的适应性。在考察过程中通过丰富的算例分析了网格规模、可压缩修正和空间离散格式等对计算结果的影响。在层流区,计算能与试验取得非常一致的结果。但在湍流区,计算得到的热流通常高出试验数据。经分析发现其原因是强制转捩的湍流边界层与自然转捩的湍流边界层在涡结构上存在较大差别,使得湍流模型的效果较差。针对高超强制转捩湍流涡结构丰富的特点,对SST湍流模型进行了修改。计算结果表明,该修改方法对提高热流精度具有一定效果。 展开更多
关键词 湍流模型 边界层转捩 涡流发生器 高阶格式 可压缩修正
更准确、更精确、更高效——高超声速流动数值模拟研究进展 被引量:4
9
作者 唐志共 张益荣 +3 位作者 陈坚强 张毅锋 刘化勇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期120-134,共15页
从准度、精度和效率3方面回顾了近几十年来高超声速流动数值模拟研究的进展.在物理模型方面,介绍了高超声速数值模拟中高温气体效应、稀薄气体效应以及湍流效应的建模与模拟,基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程重点对现阶段较为关... 从准度、精度和效率3方面回顾了近几十年来高超声速流动数值模拟研究的进展.在物理模型方面,介绍了高超声速数值模拟中高温气体效应、稀薄气体效应以及湍流效应的建模与模拟,基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程重点对现阶段较为关注的高超声速边界层转捩的模式理论研究进行了介绍.在空间离散算法方面,主要介绍了高超声速数值模拟中常用的二阶精度迎风格式以及高阶精度格式的发展及其应用.在时间推进方面,主要回顾了隐式时间推进方法的发展及其应用.在误差和不确定度估计方面,主要介绍了其概念、来源以及常用的分析方法,同时给出了迭代误差估计、Richardson外插法以及敏感性导数方法等初步研究结果.最后,讨论了高超声速流动数值模拟中下一步需关注的问题. 展开更多
关键词 高超声速流动 数值模拟 物理建模 数值方法 误差 不确定度
高超声速数值模拟平台转捩模型的标定 预览 被引量:5
10
作者 张毅锋 雷净 +2 位作者 张益荣 陈坚强 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期42-47,共6页
基于 CARDC 的高超声速流动数值模拟软件平台 Chant-2.0,以典型低速平板转捩算例为参考,对γ-Reθ转捩模型的经验关系式进行了标定,并且对压力梯度函数进行了高马赫数修正,在高超平板和尖锥的转捩算例中进行了初步检验,计算结果... 基于 CARDC 的高超声速流动数值模拟软件平台 Chant-2.0,以典型低速平板转捩算例为参考,对γ-Reθ转捩模型的经验关系式进行了标定,并且对压力梯度函数进行了高马赫数修正,在高超平板和尖锥的转捩算例中进行了初步检验,计算结果表明:在高超计算平台上标定的转捩模型,较好地模拟了低速平板流动的转捩起始位置和转捩区长度,经过高马赫数修正后在高超流动转捩模拟中表现出较大的潜力。 展开更多
关键词 高超声速流动 数值模拟 转捩模型 标定
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气体动理学统一算法中相容性条件不满足引起的数值误差及其影响研究 预览 被引量:2
11
作者 江定武 +1 位作者 李锦 邓小刚 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期163-168,共6页
求解玻尔兹曼(Boltzmann)模型方程的气体动理学统一算法(unified gas kinetic scheme,UGKS)是为模拟存在显著稀薄气体效应流动而建立的.在该方法中,如果速度空间离散采用传统的离散速度坐标法(discrete ordinate method,DOM),将会导致... 求解玻尔兹曼(Boltzmann)模型方程的气体动理学统一算法(unified gas kinetic scheme,UGKS)是为模拟存在显著稀薄气体效应流动而建立的.在该方法中,如果速度空间离散采用传统的离散速度坐标法(discrete ordinate method,DOM),将会导致相容性条件得不到严格满足,从而引入数值误差.本文从理论分析及数值试验两方面说明了该数值误差,正比于来流马赫数,反比于来流努森数.引入了守恒型的离散速度坐标法(conservative discrete ordinate method,CDOM),在离散层面上确保了相容性条件得到严格满足.圆柱绕流计算结果表明,来流马赫数较高、努森数较小时,相容性条件满足与否对计算结果影响较大,采用CDOM可以在较稀的速度空间网格上得到网格无关解,缩减计算量最大可达2/3. 展开更多
关键词 玻尔兹曼模型方程 统一算法 相容性条件 守恒型离散速度坐标法
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气体动理学统一算法的隐式方法研究 预览 被引量:1
12
作者 江定武 +1 位作者 李锦 邓小刚 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期822-829,共8页
目前的气体动理学统~算法(unified gas kineticscheme,简称UGKS)在求解高速流动问题时的计算效率,难以满足求解复杂工程问题的需求.为了提高该算法的计算效率,本文对模型方程的对流项和碰撞项进行了隐式处理,并针对UGKS界面通... 目前的气体动理学统~算法(unified gas kineticscheme,简称UGKS)在求解高速流动问题时的计算效率,难以满足求解复杂工程问题的需求.为了提高该算法的计算效率,本文对模型方程的对流项和碰撞项进行了隐式处理,并针对UGKS界面通量与演化时间相关的特点,引入了演化时间平均界面通量,通过对控制方程矩阵进行近似Lu分解(lower-upper decomposition),实现了隐式UGKS.不同来流马赫数的圆柱绕流算例测试表明,只要演化时间选取得当,隐式方法可以得到与显式方法完全相同的结果,且计算效率可以提高1-2个量级. 展开更多
关键词 气体动理学统一算法 隐式方法 加速收敛
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基于HWCNS格式的紧致插值方法研究 预览
13
作者 马燕凯 刘化勇 +2 位作者 燕振国 邓小刚 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期388-393,共6页
在保证良好间断捕捉能力的前提下,能够达到更高的分辨率,一直是有限差分方法努力的方向。基于HWCNS格式构造思想,发展了一种高精度非线性紧致插值方法,构造了紧致七阶HWCNS格式,分析了其频谱特性,利用多个典型算例对所构造的格式性能进... 在保证良好间断捕捉能力的前提下,能够达到更高的分辨率,一直是有限差分方法努力的方向。基于HWCNS格式构造思想,发展了一种高精度非线性紧致插值方法,构造了紧致七阶HWCNS格式,分析了其频谱特性,利用多个典型算例对所构造的格式性能进行了考察。结果表明,在模拟包含间断和多尺度流动结构的长时间演化问题中,本文发展的方法在计算结果精度和综合计算效率方面优于显式五阶HWCNS和七阶WENO格式,与频谱分析结论一致。 展开更多
关键词 HWCNS格式 紧致格式 非线性插值方法 可压缩流动 高分辨率
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一种基于约束框架的棱柱网格生成方法 预览
14
作者 孙岩 邓小刚 +2 位作者 王光学 张玉伦 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期319-324,共6页
提出了一种基于约束框架的棱柱网格生成方法,即利用物面网格节点与背景结构框架网格之间的单一映射关系线性插值生成棱柱网格。背景结构框架网格基于TFI方法生成。物面网格节点与背景框架网格之间的映射关系通过一种线性投影方法建立。... 提出了一种基于约束框架的棱柱网格生成方法,即利用物面网格节点与背景结构框架网格之间的单一映射关系线性插值生成棱柱网格。背景结构框架网格基于TFI方法生成。物面网格节点与背景框架网格之间的映射关系通过一种线性投影方法建立。然后通过V型槽、圆球、M6机翼和F6翼身组合体四种不同外形对该棱柱网格生成方法进行了测试,测试结果表明该方法能够避免棱柱网格生成中的网格交叉现象,保证棱柱网格的成功生成。该方法在棱柱网格质量控制、棱柱网格局部修改等方面具有较好的效率和优势,但背景框架网格的生成依然是该方法的一个瓶颈,需要进一步的研究。 展开更多
关键词 约束框架 TFI 背景结构网格 棱柱网格生成 映射
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CFD 空间精度分析方法及4种典型畸形网格中WCNS 格式精度测试 预览 被引量:1
15
作者 涂国华 邓小刚 +2 位作者 闵耀兵 刘化勇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期425-432,共8页
计算流体力学中的精度阶数体现的是数值解随着网格加密向精确解收敛的速度,计算格式、网格质量和边界处理等都会影响计算精度。5阶非线性加权紧致格式(WCNS-E-5)是一种具有较高的精度和分辨率的有限差分格式,对强激波和复杂网格的... 计算流体力学中的精度阶数体现的是数值解随着网格加密向精确解收敛的速度,计算格式、网格质量和边界处理等都会影响计算精度。5阶非线性加权紧致格式(WCNS-E-5)是一种具有较高的精度和分辨率的有限差分格式,对强激波和复杂网格的适应性强。但是,格式的模板自适应选择器和网格的复杂性等都会对最终计算精度造成影响。为了分析精度,首先给出了两种通过数值解反推计算格式精度的方法:一种方法适合已知精确解的情况,另一种方法适合未知精确解的情况。然后在斜交网格、拉伸网格、拐折网格和扭曲网格等4种典型畸形网格中考察了 WCNS-E-5格式的精度,考察算例涉及线性波动问题、等熵涡传播问题和超声速边界层问题等。计算结果表明 WCNS-E-5在这四种网格中都体现出高阶精度。 展开更多
关键词 WCNS高阶精度 复杂网格 网格收敛性分析 边界格式
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基于HDCS-E8T7格式的气动噪声数值模拟方法研究进展 预览 被引量:2
16
作者 姜屹 邓小刚 +1 位作者 刘化勇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期559-574,共16页
发展了气动噪声高精度数值模拟方法,空间导数离散采用了HDCS-E8T7格式及精度与之匹配的边界格式,时间离散方法采用了高精度多步龙格库塔方法和高精度隐式双时间步方法,发展了高精度对接边界算法,将方法推广至多块对接网格以满足解决复... 发展了气动噪声高精度数值模拟方法,空间导数离散采用了HDCS-E8T7格式及精度与之匹配的边界格式,时间离散方法采用了高精度多步龙格库塔方法和高精度隐式双时间步方法,发展了高精度对接边界算法,将方法推广至多块对接网格以满足解决复杂几何构型问题的需要,采用隐式大涡的概念处理可能出现的湍流问题。在此基础上,研究了几何守恒律对计算结果的影响,展示了复杂网格中高精度计算满足几何守恒律的重要性,完成了等熵涡、双圆柱散射、串列柱翼构型和喷嘴射流等典型噪声问题的求解,所得计算结果展示了所发展的模拟方法具有良好的预测精度和解决复杂构型气动噪声问题的潜力。 展开更多
关键词 混合型线性耗散紧致格式 计算气动噪声 几何守恒律 隐式大涡模拟 复杂外形
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基于高阶耗散紧致格式的GMRES方法收敛特性研究 被引量:4
17
作者 燕振国 刘化勇 +2 位作者 邓小刚 朱华君 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1181-1192,共12页
计算效率较低是当前限制高阶精度计算方法应用的重要因素.为了提高高阶精度混合型耗散紧致格式(HDCS)的计算效率,发展了适合多块对接网格的广义最小残值(GMRES)方法,并利用GMRES方法开展了HDCS格式的加速收敛研究.首先研究了GMRES... 计算效率较低是当前限制高阶精度计算方法应用的重要因素.为了提高高阶精度混合型耗散紧致格式(HDCS)的计算效率,发展了适合多块对接网格的广义最小残值(GMRES)方法,并利用GMRES方法开展了HDCS格式的加速收敛研究.首先研究了GMRES的预处理方法、CFL数和内层迭代步数对HDCS数值模拟收敛特性的影响,计算结果显示:点松弛方法是一种高效的预处理方法;CFL数对计算收敛速度影响较大;GMRES方法存在最优的内层迭代步数.利用GMRES方法完成了NACA 0012翼型绕流、NLR 7301翼型绕流和DLR-F4翼身组合体绕流的数值模拟,并与其他隐式时间推进方法进行了对比,GMRES方法计算更加稳定,并且计算效率相对LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)方法可以提高5倍以上.研究结果表明,本文发展的GMRES方法在多块对接网格中具有良好的计算稳定性,计算结果的残差可以收敛到更低的量级,并且可以较大幅度地提高高阶精度数值模拟的计算效率. 展开更多
关键词 隐式时间推进方法 数值方法 高阶精度格式 HDCS GMRES 收敛特性 计算效率
基于径向基函数改进的Delaunay图映射动网格方法 被引量:5
18
作者 孙岩 邓小刚 +2 位作者 王光学 王运涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期727-735,共9页
为了提高大变形下动网格生成的效率和质量,基于径向基函数插值技术对原始Delaunay图映射动网格方法进行了改进.首先通过带多项式的径向基函数插值方法计算出背景网格远场边界点的位移;然后将背景网格位移插值到计算网格;最后利用衰减函... 为了提高大变形下动网格生成的效率和质量,基于径向基函数插值技术对原始Delaunay图映射动网格方法进行了改进.首先通过带多项式的径向基函数插值方法计算出背景网格远场边界点的位移;然后将背景网格位移插值到计算网格;最后利用衰减函数将计算网格远场位移衰减为零.基于矩形旋转网格变形实例比较了改进方法与原始Delaunay图映射动网格方法之间的差别,并研究了径向基基点数目和衰减函数类型对变形网格质量的影响.矩形旋转网格变形实例说明该方法能够精确恢复出Delaunay背景网格的旋转特性.NACA 0012翼型、NLR 7301两段翼和M6机翼网格变形算例进一步证明,通过添加控制点,该方法能够不重构背景网格实现大变形下高质量动网格的生成. 展开更多
关键词 径向基函数 多项式 DELAUNAY 动网格 衰减函数 翼型
BGK-NS格式在复杂流动中的应用研究 预览 被引量:1
19
作者 李锦 江定武 +1 位作者 邓小刚 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期449-453,461共6页
作为构造能够同时模拟稀薄和连续流动的混合算法的第一步,本文在前期工作的基础上,考察了气体动理学BGK-NS格式在复杂流动数值模拟中的能力,选取了高超声速再入飞行器大迎角侧向喷流及带栅格翼导弹超声速绕流两个算例。数值模拟结果与实... 作为构造能够同时模拟稀薄和连续流动的混合算法的第一步,本文在前期工作的基础上,考察了气体动理学BGK-NS格式在复杂流动数值模拟中的能力,选取了高超声速再入飞行器大迎角侧向喷流及带栅格翼导弹超声速绕流两个算例。数值模拟结果与实验,以及文献中的计算结果都吻合很好。这充分说明了BGK-NS格式对复杂流动具有良好的模拟能力,也为下一步混合算法的建立打下了良好的基础。 展开更多
关键词 气体动理学 BGK-NS 侧向喷流 栅格翼
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高超声速流动粘性干扰效应研究 预览 被引量:2
20
作者 万钊 +1 位作者 陈亮中 陈坚强 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期137-143,共7页
基于边界层相似性理论,开展了高超声速流动粘性干扰效应的相关性分析,得到了粘性干扰造成的物面压力系数改变量与粘性干扰因子成正比的结论。通过对升力体简化外形的高超声速绕流流动的模拟,分析了粘性干扰效应对气动力/力矩的影响... 基于边界层相似性理论,开展了高超声速流动粘性干扰效应的相关性分析,得到了粘性干扰造成的物面压力系数改变量与粘性干扰因子成正比的结论。通过对升力体简化外形的高超声速绕流流动的模拟,分析了粘性干扰效应对气动力/力矩的影响,计算结果表明:由粘性干扰导致的气动力系数的改变量与粘性干扰因子在特定范围内具有良好的线性关系。 展开更多
关键词 高超声速流动 粘性干扰效应 数值模拟
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