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基于非结构滑移网格技术的旋翼型无人机空气动力学并行数值模拟方法
被引量：
2
1
作者
程载恒
陈荣亮
孙哲
《集成技术》
2017年第3期82-91,共10页
在现代飞行器设计中,数值模拟方法以低成本、高效率和高灵活性等优点成为研究飞行器空气动力学的重要方法。在旋翼型无人机流场模拟中,由于旋翼与机身存在相互作用,为获得精确模拟结果需要对整个无人机的流场进行模拟,因此,有效地模拟...
在现代飞行器设计中,数值模拟方法以低成本、高效率和高灵活性等优点成为研究飞行器空气动力学的重要方法。在旋翼型无人机流场模拟中,由于旋翼与机身存在相互作用,为获得精确模拟结果需要对整个无人机的流场进行模拟,因此,有效地模拟旋翼与机身的相对运动是实现成功模拟的关键步骤,这使得此类模拟问题极具挑战性。文章设计了一套求解旋翼型无人机空气动力学数值模拟问题的基于非结构滑移网格技术的高可扩展并行计算方法。该方法对控制方程的离散,在空间方向采用非结构移动网格有限元方法,时间推进采用全隐式二阶向后差分格式,最后采用一种并行Newton-Krylov-Schwarz方法求解离散后的非线性方程组。作为应用,文章对一个真实旋翼型无人机模型在悬停状态下的外流场进行了数值模拟,获得了一些非常详细的流场信息。数值结果显示,算法在天河2号上使用4 096个处理器核时仍具有接近线性的并行加速比,这为下一步开展旋翼型无人机的高保真度快速模拟奠定了良好的基础。
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关键词
并行流体计算
非结构网格
滑移网格技术
旋翼型无人机
区域分解算法
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职称材料
题名
基于非结构滑移网格技术的旋翼型无人机空气动力学并行数值模拟方法
被引量：
2
1
作者
程载恒
陈荣亮
孙哲
机构
江西师范大学数学与信息科学学院
中国科学院深圳先进技术研究院
出处
《集成技术》
2017年第3期82-91,共10页
基金
国家863计划项目(2015AA01A302)
国家自然科学基金项目(11401564
61531166003)
文摘
在现代飞行器设计中,数值模拟方法以低成本、高效率和高灵活性等优点成为研究飞行器空气动力学的重要方法。在旋翼型无人机流场模拟中,由于旋翼与机身存在相互作用,为获得精确模拟结果需要对整个无人机的流场进行模拟,因此,有效地模拟旋翼与机身的相对运动是实现成功模拟的关键步骤,这使得此类模拟问题极具挑战性。文章设计了一套求解旋翼型无人机空气动力学数值模拟问题的基于非结构滑移网格技术的高可扩展并行计算方法。该方法对控制方程的离散,在空间方向采用非结构移动网格有限元方法,时间推进采用全隐式二阶向后差分格式,最后采用一种并行Newton-Krylov-Schwarz方法求解离散后的非线性方程组。作为应用,文章对一个真实旋翼型无人机模型在悬停状态下的外流场进行了数值模拟,获得了一些非常详细的流场信息。数值结果显示,算法在天河2号上使用4 096个处理器核时仍具有接近线性的并行加速比,这为下一步开展旋翼型无人机的高保真度快速模拟奠定了良好的基础。
关键词
并行流体计算
非结构网格
滑移网格技术
旋翼型无人机
区域分解算法
Keywords
parallel computational fluid dynamics
unstructured mesh
sliding mesh method
aerodynamic of the rotor UAVs
domain decomposition method
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非结构滑移网格技术的旋翼型无人机空气动力学并行数值模拟方法
程载恒
陈荣亮
孙哲
《集成技术》
2017
2
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