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关于高阶精度WCNS格式的无粘通量分裂方法(英文)

发布时间:2018-02-23 18:23

  本文关键词: 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 出处:《应用数学和力学》2016年12期  论文类型:期刊论文


【摘要】: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van Leer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.
[Abstract]:The high order precision weighted compact nonlinear scheme (WCNS) is more and more widely used in numerical simulation of complex flow. WCNS can be used in conjunction with a variety of viscidity flux splitting methods. However, Common flux splitting methods are based on low-order schemes. It is not clear which flux splitting methods are most suitable for WCNSs, and what effect these methods will have when combined with higher-order schemes. Surface heat flow meter is one of the difficulties in numerical simulation of hypersonic flow. In order to select the appropriate flux in the calculation of heat flux, the dissipation size of various flux splitting methods is studied. Each flux can be expressed as the sum of the central part and the dissipative part. The central parts of these fluxes are the same and very simple. But the dissipative part is more complex, Different flux splitting methods can lead to different dissipative expressions. By analyzing the flux dissipation, it is found that the magnitude of dissipation is approximately linearly correlated with the jump of physical quantities on both sides of the grid interface. The numerical results show that the higher order is higher. The leaps on the left and right sides of the grid interface are usually much smaller than the low-order schemes. Through three typical examples, the influence of flux dissipation on heat flux calculation is investigated. Based on the investigation of the van Leer flux and the KFVS fluxes, the suggestions for the selection of the van Leer fluxes are given based on the investigation of the van Leer fluxes and the HLL fluxes.
【作者单位】: 空气动力学国家重点实验室(中国空气动力研究与发展中心);中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所;
【基金】:Project supported by the National Key Research and Development Project of China(2016YFA0401200) the National Natural Science Foundation of China(11301525)~~
【分类号】:O35

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 涂国华;邓小刚;毛枚良;;两种湍流模型及其可压缩修正在高超压缩拐角中的评估(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2012年01期

2 涂国华;邓小刚;毛枚良;;消除粘性项高阶离散数值振荡的半结点-结点交错方法[J];空气动力学学报;2011年01期

3 涂国华;袁湘江;陆利蓬;;激波捕捉差分方法研究[J];应用数学和力学;2007年04期

4 涂国华;袁湘江;夏治强;呼振;;一类TVD型的迎风紧致差分格式[J];应用数学和力学;2006年06期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 涂国华;陈坚强;毛枚良;赵晓慧;刘化勇;;关于高阶精度WCNS格式的无粘通量分裂方法(英文)[J];应用数学和力学;2016年12期

2 董瑜;刘韩生;曹长冲;;4种TVD格式对调压室水击波的数值模拟[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2016年04期

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4 董瑜;刘韩生;曹长冲;;水击波数值模拟中高分辨率TVD格式优选[J];长江科学院院报;2015年10期

5 朱志斌;袁湘江;陈林;;适用于超声速流场计算的有限体积紧致算法[J];航空动力学报;2015年10期

6 涂国华;燕振国;赵晓慧;马燕凯;毛枚良;;SA和SST湍流模型对高超声速边界层强制转捩的适应性[J];航空学报;2015年05期

7 Zhao Guoqing;Zhao Qijun;;Parametric analyses for synthetic jet control on separation and stall over rotor airfoil[J];Chinese Journal of Aeronautics;2014年05期

8 涂国华;邓小刚;闵耀兵;毛枚良;刘化勇;;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[J];空气动力学学报;2014年04期

9 涂国华;邓小刚;毛枚良;;两种湍流模型及其可压缩修正在高超压缩拐角中的评估(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2012年01期

10 阎超;于剑;徐晶磊;范晶晶;高瑞泽;姜振华;;CFD模拟方法的发展成就与展望[J];力学进展;2011年05期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

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3 涂国华;袁湘江;夏治强;呼振;;A CLASS OF COMPACT UPWIND TVD DIFFERENCE SCHEMES[J];Applied Mathematics and Mechanics(English Edition);2006年06期

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8 杨晓东,马晖扬;适用于激波/边界层相互作用的线性涡粘性湍流模式[J];航空动力学报;2002年03期

9 邓小刚;高阶精度耗散加权紧致非线性格式[J];中国科学(A辑);2001年12期

10 张红杰,马晖扬,童秉纲;高超声速复杂流动中湍流模式应用的评估[J];空气动力学学报;2001年02期

【相似文献】

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1 王光学;邓小刚;刘化勇;王运涛;;高阶精度格式WCNS在三角翼大攻角模拟中的应用研究[J];空气动力学学报;2012年01期

2 刘昕;邓小刚;毛枚良;;高精度非线性格式WCNS的分析研究与其应用[J];计算力学学报;2007年03期

3 ;[J];;年期



本文编号:1527148

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