HyperFLOW软件非结构网格亚跨声速湍流模拟的验证与确认

发布时间：2021-11-25 00:57

　　计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）数值模拟在航空航天等领域发挥越来越重要的作用,然而CFD数值模拟结果的可信度仍然需要通过不断地验证与确认来提高.本文给出了从制造解精度测试、简单到复杂外形湍流模拟网格收敛性研究等三个方面开展CFD软件验证与确认的方法,并对自主研发的CFD软件平台HyperFLOW在非结构网格上模拟亚跨声速湍流问题的能力进行了验证与确认.首先通过基于Euler方程和标量扩散方程的制造解精度测试,分别验证了HyperFLOW在非结构网格上对Euler方程和黏性项的求解精度,结果表明其能够在任意非结构网格上达到设计的二阶精度.其次,通过NASA Turbulence Modeling Resource中的湍流平板、二维翼型近尾迹流动、二维Bump等几个典型的亚声速湍流算例的网格收敛性研究,量化考察了数值结果的观测精度阶和网格收敛性指数,并与国外知名CFD解算器CFL3D,FUN3D的计算结果进行了对比,验证了HyperFLOW对简单湍流问题的模拟能力,且具有良好的网格收敛性和计算精度（阶）.最后,通过NASA Common R... 

【文章来源】：力学学报. 2019,51(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：13 页

【文章目录】：
1 HyperFLOW软件及数值方法简介
    1.1 HyperFLOW软件平台简介
    1.2 RANS方程有限体积离散方法
    1.3 制造解精度测试方法
2 制造解精度测试
    2.1 Euler方程精度测试
    2.2 标量扩散方程精度测试
3 简单算例的验证
    3.1 二维湍流平板
    3.2 二维Bump算例
    3.3 二维翼型近尾迹流动
4 DPW VI CRM标模验证与确认
    4.1 CRM标模算例介绍
    4.2 CRM标模算例结果分析
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HyperFLOW平台的客机标模CHN-T1气动性能预测及可信度研究[J]. 王年华,常兴华,赵钟,马戎,张来平.  空气动力学学报. 2019(02)
[2]非结构网格二阶有限体积法中黏性通量离散格式精度分析与改进[J]. 王年华,李明,张来平.  力学学报. 2018(03)
[3]非结构网格质量对梯度重构及无粘流动模拟精度的影响[J]. 王年华,张来平,马戎,赫新.  计算力学学报. 2017(05)
[4]包含支撑装置和机翼变形的CRM-WB构型气动特性数值模拟[J]. 王运涛,孙岩,孟德虹,张书俊,杨小川.  航空学报. 2017(10)
[5]基于制造解的非结构二阶有限体积离散格式的精度测试与验证[J]. 王年华,张来平,赵钟,赫新.  力学学报. 2017(03)
[6]大型CFD软件自动化测试平台的初步设计与实现[J]. 何磊,赫新,马戎,张益荣,张来平.  空气动力学学报. 2016(04)
[7]CFD软件自动化验证确认云平台设计与实现[J]. 陈树生,刘丽媛,阎超,林博希.  航空学报. 2017(03)
[8]HyperFLOW亚跨声速流动验证（英文）[J]. 赫新,赵钟,马戎,王年华,张来平.  空气动力学学报. 2016(02)
[9]HyperFLOW软件数值模拟TrapWing高升力外形[J]. 赵钟,赫新,张来平,何琨,何磊.  空气动力学学报. 2015(05)
[10]基于广义Richardson外插方法的阻力预测精度分析[J]. 李钊,陈海昕,张宇飞.  航空学报. 2015(07)



本文编号：3517097