AUSM^+-up格式在无网格算法中的推广 被引量：11

1

作者 孙迎丹 王刚 叶正寅 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期511-515,共5页

将AUSM+-up格式推广运用到了无网格算法中。在点云离散的基础上,运用曲面拟合和AUSM+-up格式求得数值通量;采用四步龙格-库塔方法进行时间推进,并引入当地时间步长和残值光顺等加速收敛措施。为了验证本文方法的计算精度和鲁棒性,对NACA... 将AUSM+-up格式推广运用到了无网格算法中。在点云离散的基础上,运用曲面拟合和AUSM+-up格式求得数值通量;采用四步龙格-库塔方法进行时间推进,并引入当地时间步长和残值光顺等加速收敛措施。为了验证本文方法的计算精度和鲁棒性,对NACA0012翼型跨声速流动、某三段翼型低速绕流、平行错位NACA0012双翼超声速、高超声速流动进行了数值模拟。 展开更多

关键词 无网格算法 ausm^+-up格式 点云 EULER方程

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应用压力间断解析解修正AUSM^+-up格式 被引量：3

2

作者 李干 程谋森 李小康 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期1-5,共5页

AUSM+-up格式是近年来发展的AUSM类格式,通过在对流通量中引入压力耗散,同时在压力通量中引入速度耗散,使之在各种马赫数下均有良好的收敛性和稳定性。然而,通过对格式的分析,我们发现当马赫数为零时,在压力间断位置会出现质量通量无穷... AUSM+-up格式是近年来发展的AUSM类格式,通过在对流通量中引入压力耗散,同时在压力通量中引入速度耗散,使之在各种马赫数下均有良好的收敛性和稳定性。然而,通过对格式的分析,我们发现当马赫数为零时,在压力间断位置会出现质量通量无穷大的非物理现象。为了克服这一缺陷,采用特征线法获得了压力间断问题的解析解;以此为基础,对对流通量中的压力耗散项进行修正,发展出新的AUSM+-up格式。以新的格式对不同速度驱动下的冲击波发展、不同强度压力间断问题和激波衍射问题进行了仿真,计算结果与理论解吻合得较好。 展开更多

关键词 压力间断 解析解 ausm^+-up格式

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AUSM+格式的改进 被引量：27

3

作者 梁德旺 王可 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期404-409,共6页

为了提高AUSM+格式对流场计算中激波和剪切流的分辨率,减小数值振荡和激波后数值过冲问题,本文在原有AUSM+格式的基础上经过数值研究分析,对AUSM+格式进行了声速、特征马赫数的处理方式,对网格界面马赫数等进行了改进,并用改进后的AUSM... 为了提高AUSM+格式对流场计算中激波和剪切流的分辨率,减小数值振荡和激波后数值过冲问题,本文在原有AUSM+格式的基础上经过数值研究分析,对AUSM+格式进行了声速、特征马赫数的处理方式,对网格界面马赫数等进行了改进,并用改进后的AUSM+格式求解了含有脱体激波、斜激波、剪切流、膨胀扇、及湍流边界层等流动特征的复杂流动。经典型算例检验证实,改进后的AUSM+格式对激波和剪切流的分辨率得到了加强,求解的准确性和收敛性有一定的提高。改进后的AUSM+格式继承了原AUSM+格式优点,计算处理问题能力增强,可以有效地应用于亚声、跨声和高超声流动的工程实际问题中。 展开更多

关键词 ausm+格式 激波 马赫数 流场计算 湍流边界层 流动特征 数值研究 求解 收敛性 复杂流动

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基于Van Leer+AUSM混合格式超声速流场的并行数值算法研究 被引量：2

4

作者 王学德 谭俊杰 +1 位作者 林晓宏 唐振华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期986-992,共7页

基于CLUSTER集群并行体系结构与消息传递库MPI并行环境,开展了超声速流场的并行数值算法研究。计算网格采用多块对接粘性结构网格,控制方程为积分形式的Navier-Stokes(N-S)方程,空间离散采用基于Van Leer+AUSM混合格式的有限体积法,粘... 基于CLUSTER集群并行体系结构与消息传递库MPI并行环境,开展了超声速流场的并行数值算法研究。计算网格采用多块对接粘性结构网格,控制方程为积分形式的Navier-Stokes(N-S)方程,空间离散采用基于Van Leer+AUSM混合格式的有限体积法,粘性项采用中心格式离散并利用格林定理计算粘性通量中的导数项,时间推进采用五步R-K法,应用一方程S-A模型计算湍流的粘性。并行计算采用分区并行的思想,设计了满足负载平衡要求的区域分解和通讯方法,编程上采用单控制流多数据流(SPMD)模型以及Master/Slave并行模式。最后,通过对某弹丸和某制导火箭弹超声速流动的数值模拟,验证了并行算法的准确性、高效性和处理复杂几何外形的能力。 展开更多

关键词 VAN Leer+ausm混合格式 并行数值算法 超声速流场 MPI

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AUSM格式在二维浅水方程求解中的应用 被引量：5

5

作者 顾峰峰 倪汉根 +1 位作者 戚定满 郁微微 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期624-629,共6页

引入空气动力学中发展起来的AUSM格式,在三角形网格上采用有限体积法,对二维浅水控制方程进行数值求解;引入过程中,对浅水问题中的源项及露滩问题等采用了相应的特殊处理。通过对二维计算常用的溃坝算例及扎龙湿地实际算例的计算结果分... 引入空气动力学中发展起来的AUSM格式,在三角形网格上采用有限体积法,对二维浅水控制方程进行数值求解;引入过程中,对浅水问题中的源项及露滩问题等采用了相应的特殊处理。通过对二维计算常用的溃坝算例及扎龙湿地实际算例的计算结果分析可知:二维浅水问题中引入该计算格式后,计算结果较好且保持了原格式的优良特性,同时也验证了该格式在二维浅水方程中应用的可行性及可靠性。 展开更多

关键词 ausm格式 有限体积法 非结构网格 二维浅水方程

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AUSM+格式在亚音、跨音和超音速流动数值模拟中的应用

6

作者 季鑫龙 赖焕新 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期388-393,共6页

在任意曲线坐标系下,采用有限体积法计算可压缩流动。利用AUSM+格式替换传统的Rhie-Chow动量插值方法,给出有限体积界面的速度和压力求解方式。为了适用于亚音速流动,通过预处理的方法给出了速度-压力耦合的表达式。算例考核结果表明,... 在任意曲线坐标系下,采用有限体积法计算可压缩流动。利用AUSM+格式替换传统的Rhie-Chow动量插值方法,给出有限体积界面的速度和压力求解方式。为了适用于亚音速流动,通过预处理的方法给出了速度-压力耦合的表达式。算例考核结果表明,该算法在不可压流动到超音速的全范围内都有良好的适用性,而AUSM+格式的计算结果均优于Rhie-Chow动量插值方法。 展开更多

关键词 ausm+格式 Rhie—Chow动量插值 可压缩流动

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基于AUSM分裂的二维通量分裂格式

7

作者 胡立军 吴世枫 翟健 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第6期615-626,共12页

基于对流迎风分裂思想构造的AUSM类格式具有简单、高效、分辨率高等优点,在计算流体力学中得到了广泛的应用.传统的AUSM类格式在计算界面数值通量时只考虑网格界面法向的波系,忽略了网格界面横向波系的影响.使用Liou⁃Steffen通量分裂方... 基于对流迎风分裂思想构造的AUSM类格式具有简单、高效、分辨率高等优点,在计算流体力学中得到了广泛的应用.传统的AUSM类格式在计算界面数值通量时只考虑网格界面法向的波系,忽略了网格界面横向波系的影响.使用Liou⁃Steffen通量分裂方法将二维Euler方程的通量分裂成对流通量和压力通量,采用AUSM格式来分别计算对流数值通量和压力数值通量.通过求解考虑了横向波系影响的角点数值通量来构造一种真正二维的AUSM通量分裂格式.在计算一维算例时,该格式保留了精确捕捉激波和接触间断的优点.在计算二维算例时,该格式不仅具有更高的分辨率而且表现出更好的鲁棒性,可以消除强激波波后的不稳定现象.此外,在多维问题的数值模拟中,该格式大大地提高了稳定性CFL数,具有更高的计算效率.因此,它是一种精确、高效并且强鲁棒性的数值方法. 展开更多

关键词 可压缩流 Liou⁃Steffen分裂 ausm格式 GT⁃ausm格式 鲁棒性

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上风格式的若干性能分析 被引量：6

8

作者 阎超 张智 +1 位作者 张立新 涂正光 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期336-341,共6页

采用理论分析和数值试验相结合的方法,对上风格式的三个典型代表:FDS、FVS及AUSM格式的性能进行了分析比较:FDS格式具有高的间断分辨率但可能出现非物理解;FVS格式捕捉强非线性波的能力很强,计算效率高,但耗散比较大;AUSM格式兼有高间... 采用理论分析和数值试验相结合的方法,对上风格式的三个典型代表:FDS、FVS及AUSM格式的性能进行了分析比较:FDS格式具有高的间断分辨率但可能出现非物理解;FVS格式捕捉强非线性波的能力很强,计算效率高,但耗散比较大;AUSM格式兼有高间断分辨率和高计算效率且克服了两者的弱点。以一维无粘激波管流场为算例考察了这些格式性能与间断分辨率。 展开更多

关键词 上风格式 分辨率 计算效率 计算液体力学 实验 ausm格式

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一种高精度隐式计算格式的构造及其应用

9

作者 孙阳 吴勃英 冯国泰 《科学技术与工程》 2010年第16期3914-3917,共4页

AUSMPW格式虽然精度很高,但计算时间稍长。AUSM+up格式的计算速度较快,然而精度不及AUSMPW格式,而且具有较强的参数局限性。因此,结合AUSM+up格式和SD-SLAU格式等计算格式的优点提出了MAUSM+up格式。通过比较隐式格式AF方法和LU-SGS方法... AUSMPW格式虽然精度很高,但计算时间稍长。AUSM+up格式的计算速度较快,然而精度不及AUSMPW格式,而且具有较强的参数局限性。因此,结合AUSM+up格式和SD-SLAU格式等计算格式的优点提出了MAUSM+up格式。通过比较隐式格式AF方法和LU-SGS方法,选用计算速度更佳的AF方法与改进的MAUSM+up格式结合,对已有的三维黏性流计算程序加以改进,并在H-O-H型网格中计算三维黏性流场。结果表明编写的计算程序是一种较为理想的涡轮叶栅流场数值模拟程序。 展开更多

关键词 隐式格式 AF方法 LU-SGS方法 ausm 涡轮

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广义拉格朗日乘子MHD方程组的两类逆风分裂格式 被引量：1

10

作者 张璟珂 李会超 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期8-18,共11页

开发高性能的磁流体力学数值模拟方法是提高空间天气数值预报研究的一个重要方面.有限体积法的逆风分裂格式具有良好的间断捕获能力,Steger-Warming和AUSM(Advection Upstream Splitting Method)是逆风分裂格式FVS(Flux Vector Splitti... 开发高性能的磁流体力学数值模拟方法是提高空间天气数值预报研究的一个重要方面.有限体积法的逆风分裂格式具有良好的间断捕获能力,Steger-Warming和AUSM(Advection Upstream Splitting Method)是逆风分裂格式FVS(Flux Vector Splitting)方法中具有代表性的两种格式.采用这两种格式求解具有伽利略不变性的扩展型广义拉格朗日乘子磁流体力学(EGLM-MHD)方程组,对Orszag-Tang涡流问题和三维爆炸波问题进行数值模拟,结果表明两种格式均能得到稳定精确的数值结果.与StegerWarming格式相比,AUSM格式产生的磁场散度误差更小,计算速度更快. 展开更多

关键词 磁流体力学数值模拟 Steger-Warming格式 ausm格式

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氧碘化学激光器组分超音速混合反应数值模拟 被引量：5

11

作者 张黎 叶正寅 王刚 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期20-24,29,共6页

采用数值方法求解二维可压缩非定常N-S方程及组分连续方程,计算氧碘化学激光器中的组分超音速混合反应流场。空间离散格式为AUSM+-up格式,用四步龙格-库塔方法作显式时间推进,湍流粘性系数使用k-ε两方程湍流模型进行求解。假设混合气... 采用数值方法求解二维可压缩非定常N-S方程及组分连续方程,计算氧碘化学激光器中的组分超音速混合反应流场。空间离散格式为AUSM+-up格式,用四步龙格-库塔方法作显式时间推进,湍流粘性系数使用k-ε两方程湍流模型进行求解。假设混合气体为热力学完全而热值非完全气体,化学反应模型采用有限速率反应模型。使用一种松弛迭代的方法来处理化学源项的刚性问题。给出了出口处碘分子的质量分数分布,数值模拟结果与文献结果符合良好。 展开更多

关键词 氧碘化学激光器 有限速率反应模型 ausm+-up格式 k-ε两方程湍流模型

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附面层修正应用于无网格算法的研究 被引量：4

12

作者 盛鸣剑 叶正寅 蒋超奇 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期920-925,共6页

研究了无网格算法中的附面层修正方法,在一种布置点云方法的基础上,发展一种曲面拟合的重构方式构造流场物理量;找出了无网格算法与网格算法之间的联系,成功将AUSM+_up格式移植到无网格算法当中,并应用于计算欧拉方程的数值通量;计算中... 研究了无网格算法中的附面层修正方法,在一种布置点云方法的基础上,发展一种曲面拟合的重构方式构造流场物理量;找出了无网格算法与网格算法之间的联系,成功将AUSM+_up格式移植到无网格算法当中,并应用于计算欧拉方程的数值通量;计算中采用了一种改进的隐式时间推进,并引入当地时间步长和残值光顺等加速收敛措施,成功的将附面层修正方法应用于无网格算法,对REA2822翼型跨音速流动、NACA0012翼型跨音速流动和M6机翼跨音速流动的数值模拟结果表明本文发展的无网格算法能较好地模拟粘性流动。 展开更多

关键词 无网格 EULER方程 ausm+-up格式 附面层修正

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激波碰撞干扰流动非定常效应的数值研究 被引量：6

13

作者 阎超 涂正光 +1 位作者 于晓红 张智 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期214-217,共4页

将AUSM +上风格式应用于数值模拟半球绕流激波碰撞干扰的流动中 ,揭示了该流动在定常来流条件下的非定常本质 .分析弓形激波后超音速“喷流”的流动结构及其非定常效应的形成机制 ,提出一种新的激波碰撞干扰流动的非定常形成机理 .

关键词 激波干扰 非定常流动 ausm+格式

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二维激波/湍流边界层干扰的混合LES/RANS模拟 被引量：1

14

作者 陈逖 孙明波 +1 位作者 范晓樯 刘卫东 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-6,共6页

为了降低高雷诺数条件下大涡模拟方法的计算量,将两方程k-ωSST湍流模型与Yoshizawa一方程亚格子模型通过一个衔接函数相结合,构造一种混合大涡/雷诺平均NS方程模拟方法(混合LES/RANS)。使用这种方法及AUSM+-up格式对20°压缩斜坡... 为了降低高雷诺数条件下大涡模拟方法的计算量,将两方程k-ωSST湍流模型与Yoshizawa一方程亚格子模型通过一个衔接函数相结合,构造一种混合大涡/雷诺平均NS方程模拟方法(混合LES/RANS)。使用这种方法及AUSM+-up格式对20°压缩斜坡的马赫2.85流动进行模拟,并考察了固定入口和在入口添加白噪声两种湍流入口边界条件对于结果的影响。模拟结果再现了边界层的分离、再附以及分离激波等现象,计算得到的分离区要显著大于试验结果,对于这种混合模拟方法的缺点进行了分析,并提出了可能的改进方法。 展开更多

关键词 k-ωSST湍流模型 混合LES/RANS方法 ausm+-up格式 激波/湍流边界层干扰

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Spalart-Allmaras湍流模型在高超声速气动加热计算中的应用 被引量：10

15

作者 夏刚 程文科 秦子增 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期15-18,共4页

将AUSM+格式与LU SGS隐式迭代相结合,采用一方程的Spalart Allmaras湍流模型和二阶迎风MUSCL格式,研究了火星"探路者号"实验模型在10马赫来流条件下的气动热问题。采用量热完全和热完全两种气体模型的计算结果与实验数据进行... 将AUSM+格式与LU SGS隐式迭代相结合,采用一方程的Spalart Allmaras湍流模型和二阶迎风MUSCL格式,研究了火星"探路者号"实验模型在10马赫来流条件下的气动热问题。采用量热完全和热完全两种气体模型的计算结果与实验数据进行了比较。热完全气体模型模拟的热流分布规律与实验吻合较好,但是对分离区的热流估计过高。在网格合理划分,尤其是满足近壁面的网格分辨率要求的前提下,该方法能够合理反映高超声速流场除分离区以外的气动热特性。 展开更多

关键词 计算 Spalart-Allmaras湍流模型 气动加热 高超声速流动 ausm+格式 空气动力学

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粘性极低速流动的预处理方法研究 被引量：4

16

作者 白晓征 郭正 刘君 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期451-455,共5页

讨论了采用预处理方法计算低速流动时遇到的参数选择、计算格式、舍入误差等问题,提出了一种适用于粘性计算的预处理参数计算方法。计算结果表明,使用高速流的计算格式计算低速问题时,即使残值收敛,也有可能得不到正确的计算结果;AUSM+... 讨论了采用预处理方法计算低速流动时遇到的参数选择、计算格式、舍入误差等问题,提出了一种适用于粘性计算的预处理参数计算方法。计算结果表明,使用高速流的计算格式计算低速问题时,即使残值收敛,也有可能得不到正确的计算结果;AUSM+-up格式适用于低速计算;马赫数小于等于10-6时,舍入误差会造成数值解无法收敛。 展开更多

关键词 预处理 极低速流动 NS方程 ausm+-up 舍入误差

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后效期火药气体流空过程数值模拟 被引量：7

17

作者 王杨 郭则庆 姜孝海 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2009年第3期63-67,共5页

后效期火药气体流空规律与火药气体作用系数历来是各国兵器研究的重要内容。现有的火药气体作用系数的计算方法多是在准定常假设下得到的理论或经验关系式,适应面较窄,误差普遍偏高。本文采用AUSM+格式和双时间步法,对65式37mm高炮(无... 后效期火药气体流空规律与火药气体作用系数历来是各国兵器研究的重要内容。现有的火药气体作用系数的计算方法多是在准定常假设下得到的理论或经验关系式,适应面较窄,误差普遍偏高。本文采用AUSM+格式和双时间步法,对65式37mm高炮(无膛口装置和带不同锥形消焰器)共5个算例的火药气体流空过程进行了数值模拟,根据数值结果计算了火药气体作用系数,与实验值相比,误差能控制在6%以内,符合较好。为进一步研究复杂条件下的后效期流空规律打下了基础。 展开更多

关键词 流体力学 火药气体作用系数 ausm+格式 双时间步法

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近空间高超声速弹箭气动数值模拟 被引量：2

18

作者 梁晓龙 冯金富 +1 位作者 杨啸天 刘安 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第6期1-5,共5页

针对近空间高超声速飞行弹箭气动力、气动热问题,采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和热完全气体模型,运用时间相关有限体积方法及AUSM+格式对三维非定常可压缩流体Navier-Stokes方程进行了数值模拟。再现了超高速条件下弹箭周围的复杂... 针对近空间高超声速飞行弹箭气动力、气动热问题,采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和热完全气体模型,运用时间相关有限体积方法及AUSM+格式对三维非定常可压缩流体Navier-Stokes方程进行了数值模拟。再现了超高速条件下弹箭周围的复杂流动现象,得到热流分布规律,为进一步近空间超高速弹箭研究奠定了基础。计算结果表明阻力系数随着攻角的变化显著变大;弹箭尾翼气动加热很严重,弹箭尾翼变大时气动加热量明显增大,在设计弹箭时应引起足够重视。 展开更多

关键词 近空间 高超声速 Spalart-Allmaras湍流模型 气动参数 ausm+格式

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非结构网格的高超声速粘性MHD流场数值模拟 被引量：2

19

作者 潘勇 王江峰 伍贻兆 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期555-559,共5页

应用数值方法在非结构网格上对磁场干扰下的二维高超声速钝头体粘性绕流进行了数值模拟。控制方程为N-S方程耦合Maxwell方程的粘性MHD方程组,空间离散采用有限体积方法,对流项用AUSM格式计算,粘性项用中心格式求解,时间推进用显式5步Run... 应用数值方法在非结构网格上对磁场干扰下的二维高超声速钝头体粘性绕流进行了数值模拟。控制方程为N-S方程耦合Maxwell方程的粘性MHD方程组,空间离散采用有限体积方法,对流项用AUSM格式计算,粘性项用中心格式求解,时间推进用显式5步Runge-Kutta格式,引用双曲型散度清除技术加强▽.B=0的条件。计算模型为二维钝头体,在高超声速来流条件下,分别对有、无均匀磁场干扰下的流动进行了数值模拟。计算结果表明,在均匀磁场干扰下,激波脱体距离显著增加,物体表面压力急剧下降。对比表明文中发展的计算方法可以准确地进行二维粘性MHD流场的数值模拟。 展开更多

关键词 非结构网格 粘性MHD方程 ausm格式 高超声速绕流

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用空间推进算法模拟高超声速进气道流场 被引量：3

20

作者 陈兵 徐旭 蔡国飙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1319-1323,共5页

在有限体积法框架下，采用空间推进算法SSPNS（Single-Sweep Parabolized Navier-Stokes Algorithm）求解抛物化NS方程（即PNS方程），在流向采用LU—SGS隐式积分，而横向无粘和粘性通量则分别采用AUSM系列格式和中心格式计算。用该方法... 在有限体积法框架下，采用空间推进算法SSPNS（Single-Sweep Parabolized Navier-Stokes Algorithm）求解抛物化NS方程（即PNS方程），在流向采用LU—SGS隐式积分，而横向无粘和粘性通量则分别采用AUSM系列格式和中心格式计算。用该方法对1个二维高超声速进气道和2个三维高超声速进气道流场进行了数值模拟，得到的流场波系结构、壁面压力及传热系数分布与文献中相关数值解和实验数据基本一致，表明SSPNS法能够准确地模拟超燃冲发动机进气道内的高超声速流动。对比研究表明，SSPNS法与求解FNS（Full Navier＼lStokes Equations）方程的传统时间迭代法相比，二者计算精度相当，而SSPNS计算速度快1～2个量级，存储量至少低1个量级。本文的研究为CFD在超燃冲压发动机部件及一体化优化设计中的集成，以及大型高超声速工程流动的高效计算，打下了良好的基础。 展开更多

关键词 抛物化NS方程 空间推进算法 高超声速进气道 LU—SGS隐式积分 ausm系列格式

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