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基于Euler方程的三维自适应笛卡尔网格应用研究 被引量:20
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作者 肖涵山 陈作斌 +1 位作者 刘刚 江雄 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期202-210,共9页
本文采用非结构自适应笛卡尔网格和有限体积法求解了三维Euler方程。在网格生成过程中,采用了基于模型几何数据、模型表面曲率和流场特征为基础的网格自适应生成及加密方法,采用模型特征恢复技术保证了计算模型与原始外形的一致。在计算... 本文采用非结构自适应笛卡尔网格和有限体积法求解了三维Euler方程。在网格生成过程中,采用了基于模型几何数据、模型表面曲率和流场特征为基础的网格自适应生成及加密方法,采用模型特征恢复技术保证了计算模型与原始外形的一致。在计算中,将以中心差分为基础的Jameson有限体积法在三维笛卡尔网格中进行了推广。本文中对导弹、歼击机等复杂问题进行了数值实验,计算结果与风洞实验结果符合良好,并在工程实际中成功应用。 展开更多
关键词 euler方程 三维自适应笛卡尔网格 有限体积法 网格生成 飞行器
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基于Euler方程的三维机翼厚度与扭角优化设计 被引量:8
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作者 李岩 朱自强 +1 位作者 王晓璐 陈泽民 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期269-272,277,共5页
使用Euler方程作为流场解算器,结合Powell算法,讨论了在确定的机翼平面形状和翼型的条件下,以最大升阻比为目标的三维机翼截面翼型最大厚度与扭角的优化设计.设计中以机翼沿展向0.1,0.2,0.3,0.8,1.0倍半展长的翼剖面的厚度作为优化控制... 使用Euler方程作为流场解算器,结合Powell算法,讨论了在确定的机翼平面形状和翼型的条件下,以最大升阻比为目标的三维机翼截面翼型最大厚度与扭角的优化设计.设计中以机翼沿展向0.1,0.2,0.3,0.8,1.0倍半展长的翼剖面的厚度作为优化控制量,再选取翼梢剖面的扭角增量为第6个控制量,对机翼作了数值优化设计计算,得到了在亚音速时具有相对较大升阻比的机翼其厚度及扭角的优化分布.针对Lockheed-AFOSR Wing B的亚临界和超临界算例结果表明,厚度的非线性分布和负的扭角会改善机翼流场的流动状态,使机翼的升阻比得到提高,优化设计方法是可行的. 展开更多
关键词 机翼设计 优化设计 euler方程
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基于Euler方程的返回舱气动外形优化设计方法研究 被引量:8
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作者 李治宇 杨彦广 +1 位作者 袁先旭 唐志共 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期653-657,674,共6页
基于优化软件平台,选用合适的优化算法,完成优化设计。应用快速气动分析软件,通过求解Euler方程得到高超声速气动力特性,求解Fay-Riddell公式计算表面热流,通过算例对比验证了该方法的精度和效率。在CTV返回舱基础上验证并初步形成了快... 基于优化软件平台,选用合适的优化算法,完成优化设计。应用快速气动分析软件,通过求解Euler方程得到高超声速气动力特性,求解Fay-Riddell公式计算表面热流,通过算例对比验证了该方法的精度和效率。在CTV返回舱基础上验证并初步形成了快速有效的气动布局优化设计的方法,应用该方法完成了类神舟飞船返回舱外形的初步优化设计,为进一步的优化设计研究工作打下基础。 展开更多
关键词 返回舱 优化设计 euler方程 遗传算法
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二维Euler方程无网格算法的精度分析 被引量:6
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作者 胡世祥 李磊 +1 位作者 佘春东 唐智礼 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期232-236,共5页
在几种典型的点云布点方案中,分析了文献[3]中的无网格算法的计算精度。分析指出影响无网格算法计算精度的主要因素是点云中点的分布是否平衡;增加点云中节点的数目或者采用高阶曲面拟合都不能提高精度;这里的理论分析为无网格算法的布... 在几种典型的点云布点方案中,分析了文献[3]中的无网格算法的计算精度。分析指出影响无网格算法计算精度的主要因素是点云中点的分布是否平衡;增加点云中节点的数目或者采用高阶曲面拟合都不能提高精度;这里的理论分析为无网格算法的布点提供了重要参考。 展开更多
关键词 无网格算法 最小二乘法 euler方程 精度分析
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非定常Euler方程数值计算中高精度格式应用 被引量:3
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作者 赵云飞 刘绪 +2 位作者 涂国华 刘伟 毛枚良 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期12-16,共5页
采用五阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)和非定常"双时间步"方法求解非定常Euler方程,模拟NACA0012翼型强迫俯仰振动流场,研究了高精度格式应用到非定常计算时"双时间步"方法物理时间步长、子迭代收敛判据、子迭代... 采用五阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)和非定常"双时间步"方法求解非定常Euler方程,模拟NACA0012翼型强迫俯仰振动流场,研究了高精度格式应用到非定常计算时"双时间步"方法物理时间步长、子迭代收敛判据、子迭代步数以及物理时间导数离散方法对计算精度和计算效率的影响。 展开更多
关键词 高精度格式 非定常流动 WCNS格式 euler方程 数值模拟
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基于Euler方程和离散共轭方法的气动外形优化设计 被引量:5
6
作者 左英桃 高正红 夏露 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期22-26,共5页
对于基于梯度信息的优化设计方法,很重要的一点是快速准确获得目标函数对设计变量的梯度。本文采用离散共轭方法计算目标函数关于设计变量的梯度,流动控制方程为三维Euler方程。对于离散共轭方程和流动控制方程均采用LU-SGS方法求解。... 对于基于梯度信息的优化设计方法,很重要的一点是快速准确获得目标函数对设计变量的梯度。本文采用离散共轭方法计算目标函数关于设计变量的梯度,流动控制方程为三维Euler方程。对于离散共轭方程和流动控制方程均采用LU-SGS方法求解。算例表明,该方法能快速准确地获得目标函数的梯度。本文采用该方法进行了机翼和全机优化设计,成功地减弱了激波,降低了总阻力。算例证明了本文方法可靠性好,收敛快。 展开更多
关键词 离散共轭 LU-SGS euler方程 机翼 全机 气动优化设计
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基于控制理论的Euler方程翼型减阻优化设计 被引量:14
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作者 唐智礼 黄明恪 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第3期262-270,共9页
在Jameson的控制论气动优化设计思想下 ,应用Euler方程研究了翼型的反设计和减阻问题。设计过程中的梯度是通过求解一个伴随偏微分方程而得到的 ,每个设计迭代只需求解一次Euler方程和一次伴随方程 ,计算量与设计变量数无关。在具体数... 在Jameson的控制论气动优化设计思想下 ,应用Euler方程研究了翼型的反设计和减阻问题。设计过程中的梯度是通过求解一个伴随偏微分方程而得到的 ,每个设计迭代只需求解一次Euler方程和一次伴随方程 ,计算量与设计变量数无关。在具体数值执行中 :①利用分部积分将目标函数变分的计算转化成了类似于计算Euler方程残值的形式 ,节省了机器时间 ;②根据控制理论的要求 ,将减阻问题转化成了相应地修改伴随方程的物面边界条件和目标函数的变分表达 ,使问题得到了简化 ;③利用特征不变量分析法 ,处理了伴随方程的物面和远场边界条件。设计算例证明了本文方法可靠性好、收敛快。 展开更多
关键词 控制论优化设计 euler方程 伴随方程 减阻问题 翼型 梯度
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三维直角叉树切割网格Euler方程自适应算法 被引量:7
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作者 桑为民 李凤蔚 鄂秦 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期394-402,共9页
基于叉树数据结构,实现了一种用于三维直角叉树切割网格的自适应算法,包括对几何外形,以及对流场计算的自适应网格加密技术。在初始网格的生成过程中,根据相邻网格的物面法向向量间的差值,进行针对外形的自适应网格加密;在流场计算中,... 基于叉树数据结构,实现了一种用于三维直角叉树切割网格的自适应算法,包括对几何外形,以及对流场计算的自适应网格加密技术。在初始网格的生成过程中,根据相邻网格的物面法向向量间的差值,进行针对外形的自适应网格加密;在流场计算中,根据相邻网格间选定物理量梯度的变化,进行针对流场的自适应网格加密。详细地描述了三维直角叉树切割网格的生成过程,以及对任意网格的切割细分算法。在自适应过程中,分别采用了八叉树和全叉树的数据结构,八叉树是基本的数据结构,而全叉树的采用,使网格具有了各向异性的特征,从而大大的减少了自适应网格的数量。采用中心有限体积法,求解Euler方程,并运用上述方法,完成了对外形和流场的自适应网格加密算法,获得了较好的数值计算结果,证明了自适应算法的正确性,体现了直角叉树切割网格自适应技术的有效性和实用性。 展开更多
关键词 直角叉树切割网格 自适应算法 叉树数据结构 euler方程 计算流体力学
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求解多维Euler方程的二阶旋转混合型格式 被引量:6
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作者 刘友琼 封建湖 +1 位作者 任炯 龚承启 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第5期542-553,共12页
提出了一个基于旋转Riemann求解器的二阶精度的Euler(欧拉)通量函数.不同于"网格相关"的有限体积方法或者维数分裂的有限差分方法,本格式是基于旋转Riemann求解器将HLLC格式与HLL格式进行特定结合而得到的一类混合型数值格式... 提出了一个基于旋转Riemann求解器的二阶精度的Euler(欧拉)通量函数.不同于"网格相关"的有限体积方法或者维数分裂的有限差分方法,本格式是基于旋转Riemann求解器将HLLC格式与HLL格式进行特定结合而得到的一类混合型数值格式.在激波法向采用HLL格式从而抑制红斑现象,在激波方向采用HLLC格式从而避免产生过多的耗散.新的旋转混合型格式具有结构简单、无红斑、高分辨率等优点.数值算例充分说明了新格式消除Euler方程激波不稳定现象的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 激波不稳定 euler方程 无红斑 旋转混合型格式
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Euler方程无网格算法及布点技术 被引量:10
10
作者 江兴贤 陈红全 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期174-178,共5页
研究了 Bitina的显式无网格算法。在该算法的基础上 ,给出了 Euler方程无网格离散形式 ,运用 Runge-Kutta显式时间推进格式推进求解。文中的耗散项采用了与非结构网格上类似的守恒型耗散算子 ,边界条件的处理借鉴了结构化网格处理技术... 研究了 Bitina的显式无网格算法。在该算法的基础上 ,给出了 Euler方程无网格离散形式 ,运用 Runge-Kutta显式时间推进格式推进求解。文中的耗散项采用了与非结构网格上类似的守恒型耗散算子 ,边界条件的处理借鉴了结构化网格处理技术。此外 ,本文还描述了一种区域离散布点方法 ,研究了点云生成的选点准则 ,并成功地数值模拟了二维翼型的典型绕流。 展开更多
关键词 euler方程 无网格算法 布点技术 二次极小曲面逼近
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Euler方程的分裂型通量分裂双时间步隐式方法 被引量:3
11
作者 董海涛 陈喆 刘福军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期776-785,共10页
传统隐式方法有格式复杂、计算量大等缺点,在Euler方程的差分离散过程中,利用算子分裂思想,结合通量分裂法、双时间步法等隐式离散方法,构造了一种更简单的分裂型隐式计算方法.通过对典型空气动力学问题的计算,检验了该方法的有效性和... 传统隐式方法有格式复杂、计算量大等缺点,在Euler方程的差分离散过程中,利用算子分裂思想,结合通量分裂法、双时间步法等隐式离散方法,构造了一种更简单的分裂型隐式计算方法.通过对典型空气动力学问题的计算,检验了该方法的有效性和可靠性,并对其性能做了具体讨论.该方法具有稳定性好、时间步长约束小等隐式格式的普遍优点,同时具有格式简单、程序易实现等优点;避免了传统隐式方法单步推进时的方程组常规求解及矩阵求逆过程,计算量小;比LU-SGS方法收敛速度快. 展开更多
关键词 euler方程 算子分裂 通量分裂 双时间步 隐式方法
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比例边界坐标插值方法在谱元法中的应用——无穷域Euler方程的数值模拟 被引量:3
12
作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期619-623,共5页
将比例边界坐标插值方法引入谱元法,构成比例边界谱单元,对无穷域Euler方程进行数值模拟.阐述了比例边界谱单元的基本使用方法以及基于比例边界谱元的Runge-Kutta间断Galerkin方法求解Euler方程的过程;计算了无穷域圆柱和NACA0012翼型... 将比例边界坐标插值方法引入谱元法,构成比例边界谱单元,对无穷域Euler方程进行数值模拟.阐述了比例边界谱单元的基本使用方法以及基于比例边界谱元的Runge-Kutta间断Galerkin方法求解Euler方程的过程;计算了无穷域圆柱和NACA0012翼型绕流问题,并与已有结果进行了比较,显示了计算结果的正确性.用基于比例边界谱元的间断Galerkin方法求解无穷域Euler方程时,最多只需将求解域划分为2个子域,避免了一般谱方法将求解域划分为9个或者27个子域的麻烦.比例边界谱单元为无穷域Euler方程的直接求解提供了一个可供参考的方法. 展开更多
关键词 比例边界插值 谱元法 无穷域 euler方程
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求解二维Euler方程的时一空守恒格式 被引量:7
13
作者 张增产 沈孟育 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期152-158,共7页
将作者原来得出的一维时-空守恒格式推广到了二维情形,得到了二维Euler方程的时.空守恒格式,并用几个典型算例进行了检验计算,结果表明:得到的二维时一空守恒格式保留了一维格式所有的优点,格式简单,通用性强,对微波等间... 将作者原来得出的一维时-空守恒格式推广到了二维情形,得到了二维Euler方程的时.空守恒格式,并用几个典型算例进行了检验计算,结果表明:得到的二维时一空守恒格式保留了一维格式所有的优点,格式简单,通用性强,对微波等间断具有很高的分辨率. 展开更多
关键词 二维euler方程 时-空守恒 守恒元 数值方法
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基于简单WENO-间断Galerkin的Euler方程自适应计算 被引量:3
14
作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期806-814,共9页
为了得到Euler方程的高精度、高分辨率数值解,介绍了间断Galerkin方法、三角形单元上简单WENO限制器的基本原理以及基于自适应网格加密的激波捕捉方法。将简单WENO限制器-间断Galerkin方法应用到曲边四边形单元上,通过单元边界上高斯积... 为了得到Euler方程的高精度、高分辨率数值解,介绍了间断Galerkin方法、三角形单元上简单WENO限制器的基本原理以及基于自适应网格加密的激波捕捉方法。将简单WENO限制器-间断Galerkin方法应用到曲边四边形单元上,通过单元边界上高斯积分点的坐标来搜索相邻单元从而得到相邻单元的单元编号,实现了基于"问题单元"的局部网格加密自适应计算。对若干典型问题进行编程计算,结果表明,简单WENO限制器可以应用到曲边四边形单元上,且可适用于局部网格加密时具有"悬挂节点"的非结构网格上的激波捕捉。 展开更多
关键词 间断GALERKIN方法 简单WENO限制器 euler方程 自适应计算 曲边四边形单元
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二维非结构网格的生成及其Euler方程解 被引量:6
15
作者 王平 朱自强 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期190-193,共4页
采用推进阵面法生成三角形非结构网格 ,用多重网格技术求解泊桑方程以取得结构背景网格 .提出了一种高效的边界剖分法 ,并用它来生成初始阵面 .另外 ,还提出了一种新颖的数据结构———数组链接表 ,用它来存贮网格数据 .用有限体积法在... 采用推进阵面法生成三角形非结构网格 ,用多重网格技术求解泊桑方程以取得结构背景网格 .提出了一种高效的边界剖分法 ,并用它来生成初始阵面 .另外 ,还提出了一种新颖的数据结构———数组链接表 ,用它来存贮网格数据 .用有限体积法在非结构网格中求解了二维可压缩Euler方程 ,给出了单段翼型和多段翼型的算例 。 展开更多
关键词 计算流体力学 euler方程 非结构网格 推进阵面
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基于基因算法与博奕论的翼型跨音速Euler方程气动优化 被引量:4
16
作者 王江峰 Periaux Jacques 伍贻兆 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期531-536,共6页
将基因算法与博奕论中的 Nash平衡相结合 ,构建了多目标基因优化算法—— Nash基因算法 (NashGAs) ,并对初始翼型为 NACA0 0 1 2二维翼型进行给定跨音速流动下的形状增升优化。计算中应用 Bézier曲线对翼型形状进行参数化 ,避免了... 将基因算法与博奕论中的 Nash平衡相结合 ,构建了多目标基因优化算法—— Nash基因算法 (NashGAs) ,并对初始翼型为 NACA0 0 1 2二维翼型进行给定跨音速流动下的形状增升优化。计算中应用 Bézier曲线对翼型形状进行参数化 ,避免了非流线型的不合理形状产生 ;采用有限元非结构网格 AUSM+通量分裂格式Euler方程数值解进行个体适应度值评估 ;应用动态网格技术调整计算网络 ,节约了 CPU机时 ; 展开更多
关键词 Nash基因算法 博奕论 气动优化 有限元方法 euler方程 跨音速流动 翼型 操作算子 升力系数
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基于Euler方程的翼型优化设计高效基因算法研究 被引量:2
17
作者 隋洪涛 陈红全 黄明恪 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期347-350,共4页
把基因算法 ( GAs)用于翼型优化设计 ,构造了用于优化设计的适应度函数 ,发展了一种具有全局优化性能的翼型优化设计方法。为提高算法的搜索效率 ,提出了改进型的实数编码方式 ,设计了新型的 Bézier样条翼型基因表达方式 ,并发展... 把基因算法 ( GAs)用于翼型优化设计 ,构造了用于优化设计的适应度函数 ,发展了一种具有全局优化性能的翼型优化设计方法。为提高算法的搜索效率 ,提出了改进型的实数编码方式 ,设计了新型的 Bézier样条翼型基因表达方式 ,并发展了高效隐式 Euler方程解算器。用此方法进行了基于升阻比极大化的跨音速和基于阻力极小化的超音速翼型优化设计数值模拟 ,取得了令人满意的结果。 展开更多
关键词 基因算法 优化设计 euler方程 翼型 高效基因算法 气动设计
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Navier-Stokes方程与Euler方程的稳定性比较 被引量:2
18
作者 施惟慧 王曰朋 沈春 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第9期1101-1107,共7页
比较了Navier-Stokes方程和Euler方程的稳定性;并以它们的典型初值问题为例,分析了Navier-Stokes方程和Euler方程稳定性不同的原因.
关键词 NAVIER-STOKES方程 euler方程 稳定方程 奇异方程
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非结构网格上Euler方程的区域分裂算法及并行计算 被引量:2
19
作者 司海青 王同光 成娟 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期102-108,119,共8页
改进了“波阵面”区域分裂算法,并应用于流场区域的划分;对于子区域边界的不光滑现象,为尽量减少通讯消耗,提出了一种边界并行优化策略。利用PVM并行环境,探讨了非结构网格上求解Euler方程的分区并行算法。根据改进的区域分裂算法及优... 改进了“波阵面”区域分裂算法,并应用于流场区域的划分;对于子区域边界的不光滑现象,为尽量减少通讯消耗,提出了一种边界并行优化策略。利用PVM并行环境,探讨了非结构网格上求解Euler方程的分区并行算法。根据改进的区域分裂算法及优化策略,运用Jameson有限体积法,对二维翼型流场进行了分区并行求解,多区计算的结果与单区计算的结果作了比较,表明了本文研究方法的有效性。 展开更多
关键词 区域分裂算法 非结构网格 euler方程 有限体积法 并行计算
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非结构网格上Euler方程有限体积解法的改进 被引量:3
20
作者 周春华 伍贻兆 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期313-317,共5页
对二维非结构三角形网格上 Euler方程有限体积解法的格点格式进行了一些改进 ,重点在于提高数值解的精度 ,细致处理人工粘性项的尺度因子以及对该项建立适当的边界条件 ;发展一种新的基于最长边剖分的三角形网格自适应加密方法。采取多... 对二维非结构三角形网格上 Euler方程有限体积解法的格点格式进行了一些改进 ,重点在于提高数值解的精度 ,细致处理人工粘性项的尺度因子以及对该项建立适当的边界条件 ;发展一种新的基于最长边剖分的三角形网格自适应加密方法。采取多步 Runge-Kutta格式推进、当地时间步长、隐式残值光顺等措施加速迭代收敛。文末给出的数值结果非常接近于参考文献中结构网格上的结果 。 展开更多
关键词 非结构网格 euler方程 有限体积解法 翼型 网格自适应
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