一种三阶有限体积法及其在欠膨胀射流激波结构数值模拟中的应用

发布时间：2018-05-18 06:56

  本文选题：激波结构 + 基本无振荡　； 参考：《爆炸与冲击》2017年02期

【摘要】：以喷管出口欠膨胀射流为研究对象,在Lagrange坐标系下建立欠膨胀射流二维积分形式的流动方程。通过在单元交接面处进行三阶ENO(essentially nonoscillatory)格式插值,构造得到一种适用于求解该方程的三阶ENO有限体积法。采用该格式对一维Sod激波管算例和喷管出口欠膨胀射流进行数值计算。计算结果表明,该方法具有高精度、基本无振荡的特点,能很好地捕捉包含激波、滑移线以及三波交点等复杂流场波系结构。计算得到的波系结构中马赫盘的位置与实验结果吻合很好,相对误差小于1.1%。
[Abstract]:Taking the nozzle exit underexpansion jet as the research object, the flow equation of the two dimensional integral form of the underexpansion jet is established in the Lagrange coordinate system. By interpolating the third-order ENO(essentially nonoscillatory scheme at the interface of the element, a third-order ENO finite volume method suitable for solving the equation is constructed. The numerical calculation of one dimensional Sod shock tube and nozzle outlet underexpansion jet is carried out by using this scheme. The results show that the proposed method has the characteristics of high accuracy and almost no oscillation, and it can capture the complex flow field wave system structure including shock wave, slip line and three-wave intersection point. The calculated position of the Mach disk is in good agreement with the experimental results, and the relative error is less than 1.1.
【作者单位】： 第二炮兵工程大学发射理论与技术军队重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51475462)
【分类号】：O358

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本文编号：1904873