高精度算法隐式时间推进方法研究

发布时间：2021-06-19 14:04

　　本文针对WCNS格式,对DP-LUR和DPLR两种隐式时间格式进行了研究。DP-LUR方法由LU-SGS方法发展而来,利用一系列松弛迭代步代替LU-SGS方法中的Gauss-Seidel迭代。在算例测试中表现出较好的收敛特性,并缓解了在网格长宽比较大时收敛速度降低的问题。DPLR方法由Gauss-Seidel线松弛（GSLR）方法发展而来,同样利用一系列松弛迭代步代替GSLR方法中的Gauss-Seidel迭代。测试表明,对流Jacobian矩阵的计算方法对DPLR方法的收敛特性有较大的影响。对于复杂问题,不能获取合适初场时收敛过程较慢,恰当地选取时间步长或CFL数对于减少迭代步数尤为重要。现有变CFL数策略并不鲁棒,参数选取不合适时易造成迭代步的额外增加或计算发散。针对现有程序,我们发展了一种CFL数自适应策略,利用几项指标来判断收敛速度和发生计算失败的可能性,并对CFL数作出相应调整。将CFL自适应方法应用于LU-SGS、DP-LUR和DPLR方法中,算例测试表明收敛加速明显,可以有效避免计算发散。 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

低速圆柱绕流计算网格和压力云图

NACA0012翼型绕流计算网格和压力云图

5m，如图3.3左图所示。计算状态为Ma = 17.1，每米雷诺数Rem= 5.43 × 105，等温壁面Tw= 300K。（4）高超声速钝锥绕流[20, 48]钝锥头部半径为0.1m，坡面倾角为15 ，总长为1m。网格规模128 ×128，除特殊说明外壁面第一层网格高度 s = 5 × 10 4m，如图3.4左图所示。计算状态为Ma = 15，每米雷诺数 Rem= 3 × 104

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]结构网格高精度CFD高效隐式求解及众核并行计算[D]. 李大力.国防科学技术大学 2017
[2]高阶精度格式（WCNS）加速收敛和复杂流动数值模拟的应用研究[D]. 张毅锋.中国空气动力研究与发展中心 2008

硕士论文
[1]高精度混合线性紧致格式的隐式时间推进方法研究[D]. 燕振国.中国空气动力研究与发展中心 2013



本文编号：3237951