可压缩流动问题笛卡尔网格模拟方法研究进展与展望 被引量：2

1

作者 赵宁 刘剑明 +1 位作者 田琳琳 王镇明 《力学学报》 北大核心 2025年第2期285-314,共30页

计算网格是复杂流动问题精细化模拟的先决条件,会对数值结果的准确性和可靠性产生重要影响.然而,高质量计算网格生成需要费时费力的人机交互过程且严重依赖于工程师的个人经验,使得现阶段计算流体力学(CFD)自动化程度处于较低水平.笛卡... 计算网格是复杂流动问题精细化模拟的先决条件,会对数值结果的准确性和可靠性产生重要影响.然而,高质量计算网格生成需要费时费力的人机交互过程且严重依赖于工程师的个人经验,使得现阶段计算流体力学(CFD)自动化程度处于较低水平.笛卡尔网格具备生成简单、内存要求低、计算效率高及自动性强等特点,使其能够极大减少网格生成过程中的人工成本,因而成为CFD社区的研究热点之一.对此,以笛卡尔网格可压缩流模拟为主线,结合课题组多年的研究成果对其中涉及的关键技术和国内外发展现状展开综述.首先简要概述了笛卡尔网格自适应方法及其数据结构,随后系统阐述了切割单元、浸入边界、重叠笛卡尔网格和混合笛卡尔网格等方法的发展现状及存在的问题,最后从自适应加密策略、动态并行技术、高保真计算方法、先进物理模型及实际工程应用等多个维度深入探讨了笛卡尔网格方法涉及的关键技术与未来发展趋势.通过全面回顾和深入分析笛卡尔网格方法的研究现状和发展动态,试图为读者提供一个清晰及全面的认识,并为相关领域的研究提供有益的参考和启示. 展开更多

关键词 笛卡尔网格 可压缩流动 壁面处理方法 自适应技术 高保真模拟

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水陆两栖飞机顶浪中滑行运动特性研究 被引量：1

2

作者 胡开业 周辉 +2 位作者 曹嘉荣 江婷 唐彬彬 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期351-362,共12页

为了掌握水陆两栖飞机在顶浪中滑行运动的运动特性,采用数值水池-直角网格有限差分方法研究波长和波高对飞机垂荡、纵摇响应及舯部、艏部垂向过载的影响规律。该方法基于分步法对Navier-Stokes方程进行空间离散,采用浸没边界法捕捉复杂... 为了掌握水陆两栖飞机在顶浪中滑行运动的运动特性,采用数值水池-直角网格有限差分方法研究波长和波高对飞机垂荡、纵摇响应及舯部、艏部垂向过载的影响规律。该方法基于分步法对Navier-Stokes方程进行空间离散,采用浸没边界法捕捉复杂物体边界,并准确模拟其大幅运动,同时利用THINC/SW算法有效模拟自由液面的剧烈运动。计算结果表明:波长和波高对水陆两栖飞机的滑行运动响应影响较大,随着滑行速度的增大,纵摇谐振波长不断增大,垂荡谐振波长呈现先减小、后增大的规律,同时飞机的纵摇和垂荡运动响应、艏部和舯部的垂向过载与波高之间的线性关系也会随之减弱。 展开更多

关键词 水陆两栖飞机 滑行运动响应 直角网格 浸没边界法

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全自动超声速流动计算架构及实现

3

作者 刘君 陈洁 +2 位作者 卢俊宇 汪骥 徐春光 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期83-93,共11页

实现CFD计算流程中网格生成及计算流程的自动化,能显著提高CFD仿真效率,具有重要应用价值。以扎染算法为基础的全自动CFD模拟技术架构,实现输入实体模型后无须几何清理,即可自动生成网格、快速开始无黏超声速流场计算的功能。通过二维... 实现CFD计算流程中网格生成及计算流程的自动化,能显著提高CFD仿真效率,具有重要应用价值。以扎染算法为基础的全自动CFD模拟技术架构,实现输入实体模型后无须几何清理,即可自动生成网格、快速开始无黏超声速流场计算的功能。通过二维数值算例验证了该技术的计算精度和非结构有限体积法相当,但计算效率明显提升;开发出基于手绘模型实时开始计算的Auto-CFD软件,理论上能对二维任意外形进行全自动模拟计算;将该技术从二维空间推广到三维,以激光扫描汽车得到的不规则点云作为外形演示了本技术对复杂外形问题的适应能力。基于扎染算法发展的Auto-CFD技术架构,兼容主流差分格式,具有良好的网格适应性,有望解决现有Auto-CFD软件存在的技术问题。 展开更多

关键词 非结构网格有限差分法 笛卡儿网格 网格生成 软件自动化 扎染算法

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一种改进的高效并行爆轰冲击波动力学算法及验证与确认

4

作者 熊俊 代仪军 +1 位作者 宫翔飞 刘鲁峰 《兵工学报》 北大核心 2025年第10期136-149,共14页

在均匀二维/三维笛卡尔网格上,数值离散和求解基于爆轰冲击波动力学(Detonation Shock Dynamics,DSD)理论的level set方程,得到的炸药稳定传播爆轰波阵面到达时刻,可用于流体动力学数值模拟的程序燃烧算法。简化和改进了DSD边界条件算法... 在均匀二维/三维笛卡尔网格上,数值离散和求解基于爆轰冲击波动力学(Detonation Shock Dynamics,DSD)理论的level set方程,得到的炸药稳定传播爆轰波阵面到达时刻,可用于流体动力学数值模拟的程序燃烧算法。简化和改进了DSD边界条件算法,包括边界节点模板选取方法,及边界节点排序方法。研制了消息传递接口与共享存储多线程混合并行程序DSDLS,可高效求解大规模爆轰问题。利用一系列解析解、半解析解,以及爆轰实验,对算法及程序进行了验证与确认。数值模拟得到的爆轰波走时结果与精确解、实验数据相符。超10亿节点网格大规模并行测试表明,DSDLS程序具有良好的并行效率及可扩展性。 展开更多

关键词 爆轰冲击波动力学 均匀笛卡尔网格 混合并行 数值模拟

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Level set方法在自适应Cartesian网格上的应用 被引量：2

5

作者 张军 赵宁 +1 位作者 任登凤 谭俊杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期438-442,共5页

采用基于自适应Cartesian网格的level set方法对多介质流动问题进行数值模拟。采用基于四叉树的方法来生成自适应Cartesian网格。采用有限体积法求解Euler方程,控制面通量的计算采用HLLC(Hartern,Lax,van Leer,Contact)近似黎曼解方法。... 采用基于自适应Cartesian网格的level set方法对多介质流动问题进行数值模拟。采用基于四叉树的方法来生成自适应Cartesian网格。采用有限体积法求解Euler方程,控制面通量的计算采用HLLC(Hartern,Lax,van Leer,Contact)近似黎曼解方法。level set方程也采用有限体积法求解,采用Lax-Friedchs方法计算通量,通过窄带方法来减少计算量,界面的处理采用ghost fluid方法。Runge-Kutta显式时间推进,时间、空间都是二阶精度。对两种不同比热比介质激波管问题进行数值模拟,其结果和精确解吻合;对空气/氦气泡相互作用等问题进行模拟,取得令人满意的结果。 展开更多

关键词 流体力学 自适应cartesian网格 LEVEL SET方法 多介质 窄带

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Cartesian网格结合无网格法处理的二维柱体绕流及动边界问题数值模拟

6

作者 李现今 杨国伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期134-142,共9页

发展了基于四叉树数据结构的网格生成和二维流动的N-S方程数值求解器及动边界问题的Euler方程求解方法。采用压力梯度或者密度梯度的绝对值作为网格自适应的控制参量,同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般Cartesian网格难于... 发展了基于四叉树数据结构的网格生成和二维流动的N-S方程数值求解器及动边界问题的Euler方程求解方法。采用压力梯度或者密度梯度的绝对值作为网格自适应的控制参量,同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般Cartesian网格难于处理的物面边界条件。采取了绕方柱流动和绕圆柱流动的经典算例对所发展的方法进行了验证。计算的结果验证了所发展的方法在处理绕流流动时的合理性和有效性。采用Naca0012翼型的几种工况验证了所发展的动网格技术在处理无粘流动的合理性和可行性。从而为数值模拟具有复杂几何外形的流动提供了一种网格布局合理、高效,边界处理简单易行的新思路。 展开更多

关键词 cartesian网格 无网格法 动边界 数值模拟

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基于反距离加权插值重构的沉浸式边界方法研究

7

作者 王鑫鑫 赵万东 梁剑寒 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第6期687-696,共10页

提出了一种自适应的幂参数反距离加权(adaptive power parameter inverse distance weighted,AIDW)的重构方法,旨在提高虚拟网格法在处理沉浸边界问题时的精确性.AIDW利用了反距离加权插值的特性,结合插值节点的物理量分布与局部流动特... 提出了一种自适应的幂参数反距离加权(adaptive power parameter inverse distance weighted,AIDW)的重构方法,旨在提高虚拟网格法在处理沉浸边界问题时的精确性.AIDW利用了反距离加权插值的特性,结合插值节点的物理量分布与局部流动特性的综合信息,以自动调整幂参数的值,从而在各种流场条件下提升重构精度.该方法尤其在处理复杂边界附近的间断界面时存在优势.通过倾斜激波管和圆柱Couette流动两个算例的数值模拟,AIDW展现出了其在修正间断界面的扭曲和提高流场物理量分布精度方面的优势. 展开更多

关键词 沉浸式边界法 虚拟网格法 反距离加权插值 Descartes网格

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求解不规则区域上椭圆方程的一种Cartesian网格方法及其在Navier-Stokes方程中的应用 被引量：1

8

作者 史卫东 徐建军 岳孝强 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期779-792,共14页

提出了一种求解不规则边界上有Robin边界条件的椭圆方程的Cartesian网格方法。该椭圆方程经重写后转化为定义在矩形区域上的椭圆界面问题,进而采用水平集浸入界面方法(IIM)对其进行求解。特别地,Robin边界条件采用单边三次插值离散。随... 提出了一种求解不规则边界上有Robin边界条件的椭圆方程的Cartesian网格方法。该椭圆方程经重写后转化为定义在矩形区域上的椭圆界面问题,进而采用水平集浸入界面方法(IIM)对其进行求解。特别地,Robin边界条件采用单边三次插值离散。随后,利用该方法求解定义在不规则区域上的Navier-Stokes程。Navier-Stokes方程的解法器由求解速度方程的虚拟流体方法(GFM)和辅助变量方程的IIM耦合而成。数值测试表明,椭圆方程的解法器能够产生二阶精度的数值解和梯度,而且能够快速收敛,Navier-Stokes方程的解法器产生了二阶精度的速度及一阶精度的压力。圆柱绕流的仿真验证了Navier-Stokes方程解法器的鲁棒性。 展开更多

关键词 椭圆方程 NAVIER-STOKES方程 cartesian网格方法 水平集方法 浸入界面方法

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艏部构型对内倾船型运动响应和上浪砰击压力的影响研究

9

作者 周辉 胡开业 毛丽君 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期995-1007,共13页

内倾船型的艏部构型对船舶在波浪中的运动和上浪载荷特性具有一定的影响。本文基于艏柱倾斜角度选取了倾角为30°、45°和60°的三种艏部构型方案,采用中国数值水池-直角网格有限差分方法(CNTCGFDM),研究了在不同的艏部构... 内倾船型的艏部构型对船舶在波浪中的运动和上浪载荷特性具有一定的影响。本文基于艏柱倾斜角度选取了倾角为30°、45°和60°的三种艏部构型方案,采用中国数值水池-直角网格有限差分方法(CNTCGFDM),研究了在不同的艏部构型方案下内倾船型在规则波中的运动响应以及甲板上浪载荷特性。其中物体边界及运动的模拟采用浸没边界法来实现,并利用THINC/SW方法来捕捉自由液面。选取艏柱倾角为45°和60°的船型进行模型试验研究,与试验值相比,本文的数值模拟结果吻合良好。结果表明:艏部构型对内倾船型在规则波中的运动响应总体上影响较小,只在某些海况下表现出一定的局部差异,但对内倾船型的上浪砰击载荷则有一定的影响,相较于倾角为30°和60°的构型方案,艏柱倾角为45°的内倾船型在甲板上浪中的载荷性能更加优异。 展开更多

关键词 内倾船型 艏柱倾角 直角网格 浸没边界法 THINC/SW方法

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复杂等离子体光子晶体能带结构计算

10

作者 卢欣 旷盈 +2 位作者 杨洁 王志杰 王立群 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期341-364,共24页

等离子体光子晶体是由等离子体和其他介电材料或者真空构成的,具有周期性结构,其可调控的带隙特性使得等离子体光子晶体在滤波器、等离子体隐身衣和等离子体透镜等军事医学器件制造上具有广泛的应用。因此,通过改变等离子体的密度、温... 等离子体光子晶体是由等离子体和其他介电材料或者真空构成的,具有周期性结构,其可调控的带隙特性使得等离子体光子晶体在滤波器、等离子体隐身衣和等离子体透镜等军事医学器件制造上具有广泛的应用。因此,通过改变等离子体的密度、温度等参数来获取满足特定需求的能带结构特性便有着非常重要的意义。基于上述考虑,提出Petrov-Galerkin有限元计算方法来求解并分析等离子体光子晶体的带隙特性。该方法的核心思想是构造在边界上系数互为倒数的基函数和测试函数所构成的空间,在消除边界上积分的同时降低自由度。采用的网格为半笛卡尔投影网格,该网格能适应复杂等离子体柱形状。在建立弱形式时将界面非线性连续条件线性化,简化了界面积分项的处理。通过绘制数值算例的能带结构图,分析验证了等离子体电子密度、等离子体光子晶体柱的填充率和形状等因素对带隙宽度、带隙位置、耦合带隙以及截止频率造成的影响,从而实现等离子体光子晶体能带结构的可调控性。 展开更多

关键词 等离子体光子晶体 Petrov-Galerkin有限元法 半笛卡尔投影网格 界面非线性连续条件 能带结构

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自适应笛卡尔网格Ghost Cell方法研究 被引量：5

11

作者 刘剑明 赵宁 +1 位作者 胡偶 王东红 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期61-65,共5页

在笛卡尔网格中,利用Ghost Cell方法处理浸入边界,模拟二维无粘可压缩流。针对静止物体,比较了各种不同的Ghost Cell边界条件下的熵误差,总压误差,以及阻力系数。此外为提高激波分辨率,将Ghost Cell方法与基于叉树结构的自适应笛卡尔网... 在笛卡尔网格中,利用Ghost Cell方法处理浸入边界,模拟二维无粘可压缩流。针对静止物体,比较了各种不同的Ghost Cell边界条件下的熵误差,总压误差,以及阻力系数。此外为提高激波分辨率,将Ghost Cell方法与基于叉树结构的自适应笛卡尔网格算法相结合,数值结果显示本文的方法是切实可行的。 展开更多

关键词 GHOST Cell方法 笛卡尔网格 自适应 欧拉方程

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稀薄过渡流区横向喷流干扰效应数值模拟研究 被引量：12

12

作者 梁杰 阎超 +1 位作者 李志辉 李绪国 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期27-33,共7页

为了准确预测稀薄过渡流区横向喷流与稀薄大气的干扰流动特征,本文在建立直角与表面非结构网格混合结构的DSMC数值算法以及碰撞网格自适应算法基础上,提出基于MPI的静态随机负载平衡技术,构建了DSMC并行计算代码。计算的不同压力比条件... 为了准确预测稀薄过渡流区横向喷流与稀薄大气的干扰流动特征,本文在建立直角与表面非结构网格混合结构的DSMC数值算法以及碰撞网格自适应算法基础上,提出基于MPI的静态随机负载平衡技术,构建了DSMC并行计算代码。计算的不同压力比条件下三维平板模型横向喷流与稀薄大气干扰的分离长度与低密度风洞试验有较好的一致性,验证了本文算法的可靠性。开展了细长钝双锥外形高超声速稀薄来流与超声速/高超声速横向喷流干扰效应的研究,计算分析了不同飞行高度、不同飞行速度、不同飞行攻角、不同喷流推力下复杂流场结构和对气动力特性的影响规律。考察了RCS喷管出口参数不同(均匀/非均匀)对喷口附近分离涡和分离长度的影响。 展开更多

关键词 DSMC方法 网格自适应 并行算法 稀薄过渡流 喷流干扰

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基于有限体积格式的自适应笛卡尔网格虚拟单元方法及其应用 被引量：7

13

作者 胡偶 赵宁 +1 位作者 刘剑明 王东红 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期491-495,共5页

基于自适应笛卡尔网格,结合虚拟单元方法处理浸入边界,发展了一种有限体积格式实现模式,数值模拟了二维无粘可压缩流动。本文发展的方法相对于传统的有限差分方法具有执行效率快,易于获得守恒性等优点。最后,利用一些标准算例和多物体... 基于自适应笛卡尔网格,结合虚拟单元方法处理浸入边界,发展了一种有限体积格式实现模式,数值模拟了二维无粘可压缩流动。本文发展的方法相对于传统的有限差分方法具有执行效率快,易于获得守恒性等优点。最后,利用一些标准算例和多物体流场的计算问题验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 虚拟单元方法 自适应笛卡尔网格 有限体积格式 多物体 欧拉方程

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用非结构直角网格和欧拉方程计算运载火箭绕流 被引量：4

14

作者 黄明恪 陈红全 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期66-71,共6页

采用八叉树结构 ,物面附近用投影法 ,生成运载火箭绕流计算的非结构直角网格。并将 Jameson的有限体积法推广用于这种网格的欧拉方程计算。算例表明 ,网格生成的机时化费很少 ,质量好 ;欧拉方程解算的收敛质量也好。

关键词 非结构直角网格 欧拉方程 计算 运载火箭 绕流

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处理动边界问题的无网格/直角网格混合算法 被引量：1

15

作者 蒲赛虎 陈红全 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期477-482,共6页

把无网格/直角网格混合算法发展用于涉及动边界的非定常流动计算问题。采用无网格/直角网格混合算法,计算区域整体采用直角网格,只在物面附近嵌入局部无网格。对于动边界问题,本文让主体直角网格保持固定,用原混合算法中的局部无网格区... 把无网格/直角网格混合算法发展用于涉及动边界的非定常流动计算问题。采用无网格/直角网格混合算法,计算区域整体采用直角网格,只在物面附近嵌入局部无网格。对于动边界问题,本文让主体直角网格保持固定,用原混合算法中的局部无网格区跟随运动边界,使得动边界物面附近有不变的点云结构,避免了点云重构;无网格区与直角网格交界面随边界运动跟踪确定,由于主体基于直角网格,方便了交界面的跟踪。用发展的混合算法,结合非定常Euler方程双时间推进方法,先对翼型作俯仰振荡的非定常跨声速流动进行了数值模拟,计算结果与现有文献和实验数据进行了比较与验证;结合刚体运动方程,成功模拟了二维外挂物投放过程,算例展示出发展的混合算法适合处理大位移运动边界问题。 展开更多

关键词 非定常流动 无网格法 直角网格 动边界 混合算法

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应用于DSMC方法的直角网格技术 被引量：3

16

作者 侯凤龙 蔡国飙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期694-699,共6页

研究了应用于直接模拟蒙特卡洛DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)方法的直角网格技术.通过对边界三角形表面微元进行统计,建立直角网格缺陷单元与表面微元之间的映射关系,并进一步将缺陷单元区分为一级缺陷单元以及二级缺陷单元,同... 研究了应用于直接模拟蒙特卡洛DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)方法的直角网格技术.通过对边界三角形表面微元进行统计,建立直角网格缺陷单元与表面微元之间的映射关系,并进一步将缺陷单元区分为一级缺陷单元以及二级缺陷单元,同时结合可变时间步长技术,从根本上解决了在DSMC方法中利用直角网格技术贴体光滑地匹配复杂几何型面的问题.给出了相应的自适应网格调整方法.基于以上策略,编制了通用DSMC计算程序RGD-Tool(Rarefied Gas Dynamic Tool).利用RGD-Tool程序对典型的圆球绕流以及无限薄斜挡板绕流两个算例进行了验证计算,结果表明所讨论直角网格技术是有效的. 展开更多

关键词 直接模拟蒙特卡罗方法 直角网格 边界 映射

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二维 Euler 方程的自适应非结构直角网格算法 被引量：11

17

作者 董程栋 黄明恪 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1998年第4期498-505,共8页

本文用四叉树型非结构直角网格和有限体积法求解了二维Ｅｕｌｅｒ方程。在基本网格生成过程中，采用了以几何外形为基础的网格加细方法，包括物面边界网格加细和曲率加细；并提出了一个用自适应的方法在激波处及其附近局部加细基本网格... 本文用四叉树型非结构直角网格和有限体积法求解了二维Ｅｕｌｅｒ方程。在基本网格生成过程中，采用了以几何外形为基础的网格加细方法，包括物面边界网格加细和曲率加细；并提出了一个用自适应的方法在激波处及其附近局部加细基本网格的过程，提高了激波分辨率。在计算中将结构网格中经常采用的以中心差分为基础的Ｊａｍｅｓｏｎ的有限体积法做了推广，减少了计算工作量，节省了机时，为今后推广到三维创造条件。本文对单个翼型、多段翼型、钝体绕流等问题进行了数值实验。结果表明，本算法具有收敛速度快、分辨率高、节省机时等特点。 展开更多

关键词 非结构网格 直角网格 自适应 有限体积法 翼型

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可压缩粘性流动笛卡尔网格虚拟单元方法研究 被引量：7

18

作者 沈志伟 赵宁 胡偶 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期748-754,共7页

以二维高雷诺数可压缩粘性流动问题为背景,提出了一种全新的笛卡尔网格虚拟单元方法。基于壁面函数基本假设,构造了壁面函数-虚拟单元方法(WF-GCM),用于定义湍流壁面边界条件。引入参考点的概念计算虚拟单元上的基本变量与湍流变量值,... 以二维高雷诺数可压缩粘性流动问题为背景,提出了一种全新的笛卡尔网格虚拟单元方法。基于壁面函数基本假设,构造了壁面函数-虚拟单元方法(WF-GCM),用于定义湍流壁面边界条件。引入参考点的概念计算虚拟单元上的基本变量与湍流变量值,定义了"非贴体"笛卡尔网格下的湍流壁面边界条件,并通过壁面函数模型修正近壁面单元与界面单元。基于自适应笛卡尔网格体系,采用发展的具有二阶精度的格心格式有限体积求解器,数值模拟了跨音速RAE2822翼型绕流问题与超音速圆柱绕流问题,计算结果与实验值吻合良好,显示了WF-GCM对高雷诺数可压缩粘性问题是有效的。 展开更多

关键词 虚拟单元方法 壁面函数 自适应笛卡尔网格 湍流

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柱体绕流的自适应数值模拟方法

19

作者 李现今 郑洪伟 杨国伟 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第14期3295-3303,3314,共10页

发展了基于四叉树数据结构的网格生成和流动的Navier-Stokes方程数值求解器。采用压力梯度或者密度梯度的绝对值作为网格自适应的控制参量,同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般Cartesian网格难于处理的物面边界条件。采取... 发展了基于四叉树数据结构的网格生成和流动的Navier-Stokes方程数值求解器。采用压力梯度或者密度梯度的绝对值作为网格自适应的控制参量,同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般Cartesian网格难于处理的物面边界条件。采取了绕方柱流动和绕圆柱流动的经典二维定常和非定常层流算例对所发展的方法进行了验证。计算的结果验证了所发展的方法在处理绕流流动时的合理性和有效性。从而也为将来数值模拟具有较复杂几何外形的流动提供了一种网格布局合理、高效,边界处理简单易行的新思路。 展开更多

关键词 自适应网格 cartesian网格 无网格法 数值模拟

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面向粘性流动问题的无网格/直角网格混合算法研究

20

作者 蒲赛虎 陈红全 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期789-795,共7页

将基于计算区域整体直角网格物面附近局部无网格的无网格/直角网格混合算法发展用于求解粘性流动问题。针对粘性流动,特别是高雷诺数粘性流动边界层薄的特点,在局部无网格布点过程中引入了点距控制函数,使得生成的点云结构能反映粘性流... 将基于计算区域整体直角网格物面附近局部无网格的无网格/直角网格混合算法发展用于求解粘性流动问题。针对粘性流动,特别是高雷诺数粘性流动边界层薄的特点,在局部无网格布点过程中引入了点距控制函数,使得生成的点云结构能反映粘性流动边界层特点,同时结合无网格区之间的布点干涉机制,将算法拓广到处理多个物体相互干扰的复杂流动问题。对于整体直角网格,采用直角坐标与四叉树加密的方法生成非结构直角网格。由于采用了局部四叉树加密,使得网格区与无网格区之间过渡可控,再结合提出的基于距离和夹角的点云选点策略,保证了网格区与无网格区交界处点云的质量。给出了求解NS方程耦合SA湍流模型的无网格/直角网格混合算法的具体实施方法,数值模拟了NACA0012翼型亚声速和RAE2822翼型跨声速粘性绕流,计算结果与实验数据进行了比较与验证。最后给出了GA(W)-1两段翼型的粘性绕流数值模拟算例,展示了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 无网格方法 直角网格 NS方程 粘性流动 多段翼型

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