非定常流动数值模拟的显隐混合时间格式及结构动网格生成方法研究

发布时间：2021-06-22 00:46

　　在计算流体力学中,非定常流动数值模拟方法一直是一个具有挑战性的研究课题。其中,构造具有二阶时间精度的数值离散格式,并保证格式的时间精确性是非定常流动数值模拟技术需要解决的难点。目前广泛使用的双时间步方法,只有当内迭代完全收敛时,才能达到理论上的二阶时间精度。而在求解三维复杂粘性问题时,受到计算效率的约束,内迭代步数也受到限制,数值模拟结果实际上达不到二阶时间精度。因此,进一步提高计算效率和时间精度已经成为非定常流动数值模拟方法必须解决的焦点问题。除此而外,在多种类型的非定常流动数值模拟中,流场模拟需要依赖于高质量的动网格生成结果。但已有的动网格生成方法,要么是不能保证网格的正交性和光滑性,缺乏对网格质量的控制,要么是网格生成所要求的计算过于复杂耗时,动网格生成效率过低。因此,兼具质量和效率的动网格生成技术仍然是非定常流动数值模拟问题中必须研究的重要内容。论文主要工作如下:首先,提出了一种一阶精度的显隐混合时间积分方法。该方法针对计算区域的非刚性部分采用显式格式离散,显式Runge-Kutta积分,对刚性部分采用隐式格式离散,隐式时间LU-SGS积分,实现了Runge-Kutta+LU-... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1位于85o后掠三角翼上表面的前缘涡

国防科技大学研究生院博士学位论文11i i ii i i+ + = = Q Q QQ Q Q κ 的取值可以有以下几种情况。（1） κ =-1，给出在单侧插值；（2） κ =0 ，给出具有二阶精度的偏上风出三点偏上风线性插值，截断误差低于前两种情况；心差分。实际使用时取 κ =0 或 1/3 的情况较多。获激波和接触间断，要求格式具有二阶精度。但是，会导致解在高梯度区域的非物理振荡。要构造出无振的二阶精度的格式，还必须使用非线性的限制器函VD 格式计算 NACA0012 翼型跨音速流动的例子，可翼型上下表面激波附近存在非物理的振荡，而远离激制器区别不大。因此，所谓限制器就是用于避免激波荡，也就是强迫解的某些特定成分保持单调和正则的度，即1) /i iξ+(Q Q 过大，约束解的非物理振荡。

国防科技大学研究生院博士学位论文边界为坐标切口（coordinate cut），工的而非物理的边界。区与区有虚拟网格，两区相接，则一格的单元物理量取对应的实际网的传递，在整个迭代过程中保证


本文编号：3241769