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求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法
被引量：
1
1
作者
曹骋
陈红全
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期161-169,共9页
发展出一种用于求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法.该算法对守恒型欧拉方程进行Weiss-Smith型矩阵预处理,并在无网格点云上离散求解.求解大体是基于传统无网格算法展开的,为此,先对矩阵谱半径、人工耗散项、远场边界条件等受预处理影...
发展出一种用于求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法.该算法对守恒型欧拉方程进行Weiss-Smith型矩阵预处理,并在无网格点云上离散求解.求解大体是基于传统无网格算法展开的,为此,先对矩阵谱半径、人工耗散项、远场边界条件等受预处理影响的部分进行了具体的讨论.接着,结合LU-SGS算法,通过点云重排与分割,给出了预处理隐式无网格算法的具体实施过程.典型翼型和机翼算例与文献或实验结果进行了验证比较,表明所发展的隐式算法比相应显式算法收敛更快,已从单纯模拟可压缩流动拓展到模拟几乎不可压的低马赫数流.最后,给出了翼身组合体的低马赫数绕流算例,进一步展示出算法处理实用三维气动外形的潜力.
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关键词
无网格算法
预处理
隐式算法
三维欧拉方程
低马赫数绕流
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职称材料
一种数值稳定的低耗散激波捕捉格式
2
作者
胡立军
李龙
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期35-47,I0001,共14页
HLLC格式应用广泛且可以准确捕捉激波间断,其满足熵条件和保正性,易于推广到其他双曲系统。但是,在计算多维强激波时出现的数值不稳定现象大大限制了它在高马赫数流动问题中的应用。本文基于三维无黏可压缩欧拉方程组构造一种激波数值...
HLLC格式应用广泛且可以准确捕捉激波间断,其满足熵条件和保正性,易于推广到其他双曲系统。但是,在计算多维强激波时出现的数值不稳定现象大大限制了它在高马赫数流动问题中的应用。本文基于三维无黏可压缩欧拉方程组构造一种激波数值稳定的HLLC格式(SS-HLLC):将传统的HLLC通量显式地改写成耗散的HLL通量和反扩散项的形式,利用充分光滑的控制函数调节激波附近横向通量中的反扩散项来改善格式的激波数值稳定性,分析证明了反扩散控制技术的有效性。此外,采用简单的THINC重构方法和BVD算法来减少数值耗散项中的密度差,从而构造了一种低耗散的激波数值稳定格式(LD-SS-HLLC),可进一步提高格式对接触间断的分辨率。经过一系列标准算例测试,结果证明了LD-SS-HLLC格式的低耗散性和激波数值稳定性。
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关键词
三维欧拉方程
组
HLLC格式
激波数值不稳定性
反扩散控制
接触间断
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职称材料
激波数值稳定的低耗散修正HLLEM格式与应用
3
作者
胡立军
李斌
黄泓兴
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期921-928,共8页
在航空航天领域,含强激波的可压缩流动问题的数值模拟具有重要的科学工程意义。许多流行的数值通量格式(如CFD工业软件中普遍使用的Roe格式)在计算强激波时会出现不同形式的数值不稳定现象,这些非物理现象极大影响了模拟结果的可靠性。...
在航空航天领域,含强激波的可压缩流动问题的数值模拟具有重要的科学工程意义。许多流行的数值通量格式(如CFD工业软件中普遍使用的Roe格式)在计算强激波时会出现不同形式的数值不稳定现象,这些非物理现象极大影响了模拟结果的可靠性。本文采用平衡对流耗散与声耗散的方法来增强格式的激波数值稳定性,通过简单修改波速的计算将其应用到HLLEM通量格式上。不同于传统上通过增加数值耗散的方法来消除格式的激波数值不稳定性,本文采用的策略不仅简单而且还能局部减少格式对非线性波的数值耗散。此外,采用THINC重构结合BVD算法来进一步减少数值耗散项中网格界面两侧的密度差,从而提高格式对于线性波的分辨率。稳定性分析证明了平衡对流耗散与声耗散可以有效地消除激波数值失稳现象。一系列经典的数值实验验证了构造的激波捕捉格式的高分辨率和强稳定性。
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关键词
三维欧拉方程
组
HLLEM格式
激波数值不稳定性
声耗散
高分辨率
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职称材料
题名
求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法
被引量：
1
1
作者
曹骋
陈红全
机构
南京航空航天大学航空学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期161-169,共9页
基金
国家自然科学基金(11972189)
江苏高校优势学科建设工程资助项目。
文摘
发展出一种用于求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法.该算法对守恒型欧拉方程进行Weiss-Smith型矩阵预处理,并在无网格点云上离散求解.求解大体是基于传统无网格算法展开的,为此,先对矩阵谱半径、人工耗散项、远场边界条件等受预处理影响的部分进行了具体的讨论.接着,结合LU-SGS算法,通过点云重排与分割,给出了预处理隐式无网格算法的具体实施过程.典型翼型和机翼算例与文献或实验结果进行了验证比较,表明所发展的隐式算法比相应显式算法收敛更快,已从单纯模拟可压缩流动拓展到模拟几乎不可压的低马赫数流.最后,给出了翼身组合体的低马赫数绕流算例,进一步展示出算法处理实用三维气动外形的潜力.
关键词
无网格算法
预处理
隐式算法
三维欧拉方程
低马赫数绕流
Keywords
gridless method
preconditioning
LU-SGS algorithm
three-dimensional Euler equations
low Mach number flows
分类号
TU311 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
一种数值稳定的低耗散激波捕捉格式
2
作者
胡立军
李龙
机构
衡阳师范学院数学与统计学院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期35-47,I0001,共14页
基金
湖南省自然科学基金(2021JJ40009,2021JJ30056)
湖南省教育厅资助科研项目(21B0626)。
文摘
HLLC格式应用广泛且可以准确捕捉激波间断,其满足熵条件和保正性,易于推广到其他双曲系统。但是,在计算多维强激波时出现的数值不稳定现象大大限制了它在高马赫数流动问题中的应用。本文基于三维无黏可压缩欧拉方程组构造一种激波数值稳定的HLLC格式(SS-HLLC):将传统的HLLC通量显式地改写成耗散的HLL通量和反扩散项的形式,利用充分光滑的控制函数调节激波附近横向通量中的反扩散项来改善格式的激波数值稳定性,分析证明了反扩散控制技术的有效性。此外,采用简单的THINC重构方法和BVD算法来减少数值耗散项中的密度差,从而构造了一种低耗散的激波数值稳定格式(LD-SS-HLLC),可进一步提高格式对接触间断的分辨率。经过一系列标准算例测试,结果证明了LD-SS-HLLC格式的低耗散性和激波数值稳定性。
关键词
三维欧拉方程
组
HLLC格式
激波数值不稳定性
反扩散控制
接触间断
Keywords
3D Euler equations
HLLC scheme
numerical shock instability
anti-diffusion control
contact discontinuity
分类号
O354.4 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
激波数值稳定的低耗散修正HLLEM格式与应用
3
作者
胡立军
李斌
黄泓兴
机构
衡阳师范学院数学与统计学院
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期921-928,共8页
基金
湖南省自然科学基金(2021JJ40009)
湖南省教育厅优秀青年项目(21B0626)
+1 种基金
湖南省双一流应用特色学科项目(湘教通[2018]469号)
湖南省重点实验室项目(2016TP1020)资助。
文摘
在航空航天领域,含强激波的可压缩流动问题的数值模拟具有重要的科学工程意义。许多流行的数值通量格式(如CFD工业软件中普遍使用的Roe格式)在计算强激波时会出现不同形式的数值不稳定现象,这些非物理现象极大影响了模拟结果的可靠性。本文采用平衡对流耗散与声耗散的方法来增强格式的激波数值稳定性,通过简单修改波速的计算将其应用到HLLEM通量格式上。不同于传统上通过增加数值耗散的方法来消除格式的激波数值不稳定性,本文采用的策略不仅简单而且还能局部减少格式对非线性波的数值耗散。此外,采用THINC重构结合BVD算法来进一步减少数值耗散项中网格界面两侧的密度差,从而提高格式对于线性波的分辨率。稳定性分析证明了平衡对流耗散与声耗散可以有效地消除激波数值失稳现象。一系列经典的数值实验验证了构造的激波捕捉格式的高分辨率和强稳定性。
关键词
三维欧拉方程
组
HLLEM格式
激波数值不稳定性
声耗散
高分辨率
Keywords
3D Euler equations
HLLEM scheme
shock instability
acoustic dissipation
high resolution
分类号
O354 [理学—流体力学]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法
曹骋
陈红全
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种数值稳定的低耗散激波捕捉格式
胡立军
李龙
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
激波数值稳定的低耗散修正HLLEM格式与应用
胡立军
李斌
黄泓兴
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
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