二维非结构网格的生成及其Euler方程解 被引量：6

1

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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非线性双曲型Euler方程的数值分析 被引量：1

2

作者 赵兴艳 苏莫明 苗永淼 《甘肃工业大学学报》 CAS 2000年第3期100-104,共5页

采用 L U- AUSML W算法 ,对非线性双曲型 Euler方程进行求解 .该算法综合了 L U- SGS方法与 AUSMPW格式的优点 .为了验证 L U- AUSML W算法的有效性 ,在曲线坐标系中 ,对亚音速、跨音速和超音速流动进行了数值模拟 .

关键词 非线性双曲型方程 euler方程 右压缩流动 数值分析

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带副翼的翼身组合体绕流的Euler方程解

3

作者 李津 朱自强 +1 位作者 吴宗成 陈泽民 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期680-683,共4页

提出了一种求解带副翼偏转的翼身组合体绕流的Euler方程计算方法 .将对接分区网格与分区求解算法相结合 ,有效地求解了绕此外形的复杂流动 .提出了一种满足通量守恒的内边界耦合条件 .数值方法中选用VanLeer分裂格式离散无粘通量项 ,并... 提出了一种求解带副翼偏转的翼身组合体绕流的Euler方程计算方法 .将对接分区网格与分区求解算法相结合 ,有效地求解了绕此外形的复杂流动 .提出了一种满足通量守恒的内边界耦合条件 .数值方法中选用VanLeer分裂格式离散无粘通量项 ,并构造了一种限制器 (Limiter)函数以保证TVD性质 .数值算例表明本文方法是求解带操纵面偏转的翼身组合体绕流的有效方法 . 展开更多

关键词 机翼空气动力学 绕流 偏转操纵面 euler方程

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冲压发动机进气道和掺混段节流特性数值研究 被引量：2

4

作者 白鹏 朱守梅 +3 位作者 孟宇鹏 李稳绪 马汉东 周伟江 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期503-507,共5页

为了研究冲压发动机进气道和掺混段节流特性及其内部的复杂流动,以同试验进行对比,采用二阶迎风隐式TVD格式,内外流分区求解可压缩N S方程,数值模拟弹体,进气道和掺混段一体化通气模型复杂流场。进气道为"X"型布局二元双楔平... 为了研究冲压发动机进气道和掺混段节流特性及其内部的复杂流动,以同试验进行对比,采用二阶迎风隐式TVD格式,内外流分区求解可压缩N S方程,数值模拟弹体,进气道和掺混段一体化通气模型复杂流场。进气道为"X"型布局二元双楔平面压缩混压式进气道,掺混段为圆形截面。计算了掺混段出口反压比pt pt∞=3 5～5 5,总压恢复系数σ,流量系数φ及流场情况。同风洞试验结果比较表明:计算结果较为合理。通过对计算结果的分析,定性讨论了该冲压发动机的节流特性和掺混段内部复杂流动状况。 展开更多

关键词 冲压喷气发动机 进气道 掺混段 节流特性 内外流场 一体化数值模拟

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迎风格式在二维非结构网格中的应用 被引量：2

5

作者 王平 朱自强 吕晓斌 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期588-591,共4页

将原来在结构网格中提出的AUSM+ (AdvectionUpstreamSplittingMethod)格式 ,推广应用于二维非结构网格中 .利用格林 高斯公式对控制体内的变量进行线性重构 ,获得空间二阶精度 ,并采用Barth型限制器以抑制数值解的振荡 .为提高计算效率 ... 将原来在结构网格中提出的AUSM+ (AdvectionUpstreamSplittingMethod)格式 ,推广应用于二维非结构网格中 .利用格林 高斯公式对控制体内的变量进行线性重构 ,获得空间二阶精度 ,并采用Barth型限制器以抑制数值解的振荡 .为提高计算效率 ,采用了自适应多重网格法 .最后给出了NACA0 0 1 2翼型和平板激波反射的几个Euler方程的算例 ,并进行了分析比较 . 展开更多

关键词 计算流体力学 二维非结构网格 迎风格式

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求解RANS方程的高阶间断Galerkin方法研究 被引量：3

6

作者 李喜乐 杨永 +1 位作者 郝海兵 焦瑾 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期407-411,共5页

基于二维结构网格,对间断Galerkin方法(DGM)求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程进行了研究。根据混合有限元方法的思想,引入辅助变量,对粘性项中的高阶导数项进行降阶处理,再应用DGM对辅助变量方程和降阶后的RANS方程进行联立求解。... 基于二维结构网格,对间断Galerkin方法(DGM)求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程进行了研究。根据混合有限元方法的思想,引入辅助变量,对粘性项中的高阶导数项进行降阶处理,再应用DGM对辅助变量方程和降阶后的RANS方程进行联立求解。对平板层流流动进行了数值模拟,结果表明,随着逼近多项式次数的增加,速度型和摩擦系数更加接近Blasius解。此外,还引入了Bald-win-Lomax湍流模型,对NACA0012翼型跨音速粘性流场进行了数值模拟,与实验结果进行了对比,进一步验证了算法的可靠性。 展开更多

关键词 计算复杂性 可压缩流动 计算流体力学 有限元方法 GALERKIN方法 网格生成 模型 纳维-斯托克斯方程 多项式 间断GALERKIN方法

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高阶间断Galerkin方法求解三维欧拉方程的研究 被引量：2

7

作者 郝海兵 杨永 左岁寒 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期128-132,共5页

在三维非结构网格上,对高阶间断Galerkin方法求解定常三维欧拉方程进行研究。文中使用Roe格式通量函数计算网格单元边界上的数值通量;时间方向采用显式Runge-Kutta方法推进;并引入激波探测器和斜率限制器技术,成功地抑制流场解在间断处... 在三维非结构网格上,对高阶间断Galerkin方法求解定常三维欧拉方程进行研究。文中使用Roe格式通量函数计算网格单元边界上的数值通量;时间方向采用显式Runge-Kutta方法推进;并引入激波探测器和斜率限制器技术,成功地抑制流场解在间断处的数值振荡。对M6机翼跨音速无粘流场进行数值模拟,结果表明:计算结果和实验值吻合较好,和同等精度的有限体积法相比,具有更低的数值耗散和更强的激波捕捉能力。 展开更多

关键词 间断Galerkin有限元 激波探测器 斜率限制器 欧拉方程

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旋翼桨尖气动/降噪综合优化设计研究 被引量：9

8

作者 郭旺柳 宋文萍 +1 位作者 许建华 许瑞飞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期73-79,共7页

采用Kriging模型和遗传算法开展了针对桨尖形状的气动/声学综合优化设计研究。为了获得精确的气动及声压特性,得到基于声类比混合方法计算气动噪声需要的声源数据,采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)数值模拟旋翼前飞粘性绕流。为了提高... 采用Kriging模型和遗传算法开展了针对桨尖形状的气动/声学综合优化设计研究。为了获得精确的气动及声压特性,得到基于声类比混合方法计算气动噪声需要的声源数据,采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)数值模拟旋翼前飞粘性绕流。为了提高遗传算法的优化效率,采用一种基于EI方法的Kriging模型代替费时的数值模拟过程。以AH-1G/OLS旋翼为基准,并以气动性能为约束,噪声峰值最小为目标,进行了旋翼桨尖的降噪优化设计。优化结果表明,文中多发展的优化方法是可行的。 展开更多

关键词 旋翼 噪声 优化设计 雷诺平均NS方程 KRIGING模型

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基于LU-SGS迭代的DGM隐式方法研究 被引量：3

9

作者 郝海兵 张强 +1 位作者 杨永 梁益华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期346-350,共5页

考虑到LU-SGS迭代法已经在基于非结构网格的有限体积法中得到了成功应用,文章借鉴其思想,将其推广到高精度间断Galerkin有限元隐式格式求解中来,并对其性能进行了研究。为了避免隐式算法中对大型稀疏矩阵求逆,采用LU-SGS迭代法,只需要... 考虑到LU-SGS迭代法已经在基于非结构网格的有限体积法中得到了成功应用,文章借鉴其思想,将其推广到高精度间断Galerkin有限元隐式格式求解中来,并对其性能进行了研究。为了避免隐式算法中对大型稀疏矩阵求逆,采用LU-SGS迭代法,只需要在每步时间推进中沿网格号从前到后和从后到前2次扫描计算即可,并且还能有效降低内存需求。通过对NACA0012翼型和ONERA M6机翼跨声速无粘流动进行数值模拟,计算结果表明:与TVD-RKDG显式时间格式相比,隐式格式所需的迭代步数和CPU时间均得到了很大程度上的减少,并且精度保持不变。 展开更多

关键词 间断Galerkin有限元 LU—SGS 欧拉方程 非结构网格 时间隐式方法

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双向飞翼超声速客机激波阻力和声爆研究 被引量：2

10

作者 李占科 张旭 +1 位作者 冯晓强 关晓辉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期517-522,共6页

基于超声速双向飞翼构型,采用CFD方法进行阻力计算,采用F-BOOM程序进行声爆计算,研究翼型、平面形状和EFCE激波阻力优化算法对双向飞翼激波阻力和声爆的影响。计算结果表明,平底构型可以明显降低双向飞翼超声速客机的超声速巡航的声爆,... 基于超声速双向飞翼构型,采用CFD方法进行阻力计算,采用F-BOOM程序进行声爆计算,研究翼型、平面形状和EFCE激波阻力优化算法对双向飞翼激波阻力和声爆的影响。计算结果表明,平底构型可以明显降低双向飞翼超声速客机的超声速巡航的声爆,却很大程度上增加了巡航阻力,而对称构型却恰好相反;细长的平面几何形状对降低双向飞翼激波阻力和声爆都有作用,尤其对降低对称构型的声爆效果明显;EFCE激波阻力优化算法对降低双向飞翼激波阻力有明显作用,但同时会带来声爆方面的不利影响。因此,超声速客机的减阻设计和低声爆设计需要进行权衡研究。 展开更多

关键词 超声速客机 双向飞翼 激波阻力 声爆

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一维具有阻尼和摩擦项的可压缩流体欧拉方程组当压力消失时黎曼解的极限 被引量：1

11

作者 邵志强 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2022年第4期1150-1172,共23页

该文研究带有复合源项的一维可压缩流体欧拉方程组的黎曼问题,其中源项可以是摩擦项,也可以是阻尼项,也可以是阻尼和摩擦两者都具有.与齐次型不同,非齐次守恒律方程组的黎曼解是非自相似的.当绝热指数γ→1即压力消失时,讨论带有复合源... 该文研究带有复合源项的一维可压缩流体欧拉方程组的黎曼问题,其中源项可以是摩擦项,也可以是阻尼项,也可以是阻尼和摩擦两者都具有.与齐次型不同,非齐次守恒律方程组的黎曼解是非自相似的.当绝热指数γ→1即压力消失时,讨论带有复合源项的一维可压缩流体欧拉方程组的黎曼解中集中现象和真空状态的形成,证明包含两条激波的黎曼解收敛于零压下的delta激波解,包含两条稀疏波的黎曼解收敛于零压下的两条接触间断解,其中连接两条接触间断解的中间状态是真空状态. 展开更多

关键词 消失压力极限 可压缩流体欧拉方程组 复合源项 Delta激波 真空状态 黎曼问题

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一种求解定常无黏流场的混合延拓方法

12

作者 乔磊 白俊强 +2 位作者 邱亚松 华俊 徐家宽 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期57-65,共9页

定常流场的求解在现代飞行器气动设计中有着广泛的应用,流场求解效率对飞行器优化的效率有着重要影响。提出了一种将拉普拉斯(Laplace)算子与伪时间推进法相结合的混合方程延拓方法,用于求解定常无黏流动问题。在定常流动问题中,流场通... 定常流场的求解在现代飞行器气动设计中有着广泛的应用,流场求解效率对飞行器优化的效率有着重要影响。提出了一种将拉普拉斯(Laplace)算子与伪时间推进法相结合的混合方程延拓方法,用于求解定常无黏流动问题。在定常流动问题中,流场通常被初始化为均匀来流条件,然后再开始迭代求解。这就导致初始残差仅在靠近边界的网格处不为零。针对这一特点,通过拉普拉斯算子作为额外耗散措施,加速非线性迭代在求解初期的收敛速度。在非线性迭代的后期,为避免拉普拉斯算子的过度耗散,混合延拓方法逐步过渡为由伪时间项主导。为构造完整的非线性迭代策略,同时给出了延拓系数的初始化、递推和终止方法。最后,将所构造的方法应用于有限元欧拉方程求解器中,分别通过GAMM鼓包内流算例和NACA0012外流算例,在亚声速和跨声速条件下对计算效率进行了验证。数值实验结果表明,混合延拓方法在跨声速算例中可以比单纯拉普拉斯延拓提高1/3~1/4收敛速度,相对于单纯时间推进法的效率提升更为显著。 展开更多

关键词 计算流体力学 欧拉方程 隐式格式 牛顿-拉弗森方法 定常流动 方程延拓

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高超声速热气动弹性中结构热边界影响研究 被引量：6

13

作者 叶坤 叶正寅 屈展 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-10,共10页

基于分层求解思路研究结构热边界对高超声速飞行器全动舵面和翼面结构热气动弹性特性的影响。首先,基于CFD求解N-S方程得到热环境,在此基础上进行结构的瞬态热传导分析,进而分析结构由于温度梯度产生的热应力和温度对材料属性的影响下... 基于分层求解思路研究结构热边界对高超声速飞行器全动舵面和翼面结构热气动弹性特性的影响。首先,基于CFD求解N-S方程得到热环境,在此基础上进行结构的瞬态热传导分析,进而分析结构由于温度梯度产生的热应力和温度对材料属性的影响下的模态固有特性,然后将结构振型插值到气动网格上,最后,通过求解Euler方程得到流动参数,基于CFD的当地流活塞理论计算气动力,在状态空间中进行了气动弹性分析。通过对4组结构模型进行热气动弹性分析,研究了结构热边界对舵面和翼面热气动弹性的影响,结果表明:对全动舵面而言,结构热边界首先会影响舵轴处结构的热传导过程及温度分布,进而对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响达到了16%。对翼面而言,结构热边界对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响约为1%。因此,工程实际当中,进行热气动弹性分析时应采用合理的结构热边界。 展开更多

关键词 高超声速 热气动弹性 结构热边界 气动加热 当地流活塞理论

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不同湍流模型在射流推力矢量喷管数值模拟中的比较分析研究 被引量：7

14

作者 张强 杨永 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期62-67,共6页

利用数值模拟手段,分别求解以SA、SST k-ω、EASM k-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模型对射流推... 利用数值模拟手段,分别求解以SA、SST k-ω、EASM k-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模型对射流推力矢量喷管性能参数及主喷管内壁面压力分布的预测能力,探讨了激波控制产生推力矢量随不同参数的变化规律。并基于数值分析,定量给出了二次射流所带来的主喷管性能损失。数值计算结果表明,四种湍流模型都能比较准确预测出射流推力矢量喷管的性能参数,在激波捕捉和压力预测方面,相对而言SST k-ω模型最为准确。 展开更多

关键词 湍流模型 RANS 射流推力矢量 矢量效率

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基于高阶和高效格式的悬停旋翼可压缩无粘绕流的计算

15

作者 徐丽 张开军 吴泉军 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期523-529,共7页

发展了一种基于高精度和高效格式计算悬停旋翼复杂绕流的隐式有限体积方法。控制方程为Euler方程,其中对流项通量的左右状态量采用五阶加权基本无振荡(WENO)格式重构,时间推进应用隐式LU-SGS算法,为进一步加速收敛,采用三层V循环多重网... 发展了一种基于高精度和高效格式计算悬停旋翼复杂绕流的隐式有限体积方法。控制方程为Euler方程,其中对流项通量的左右状态量采用五阶加权基本无振荡(WENO)格式重构,时间推进应用隐式LU-SGS算法,为进一步加速收敛,采用三层V循环多重网格松弛方法。考虑到多重网格方法的思想以及五阶WENO格式涉及6个网格单元,建议仅在最细网格上使用WENO格式。计算结果表明本文方法能有效捕捉激波,对尾迹也有较高分辨率,基于隐式LU-SGS算法的多重网格方法能有效提高计算效率。 展开更多

关键词 旋翼 可压缩流动 euler方程 高精度格式 高效方法

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适用于Mie-Grüneisen状态方程的一种通用激波限制器

16

作者 王东红 赵宁 徐爽 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期232-238,共7页

为了求解含Mie-Grüneisen状态方程多介质可压缩流动问题,针对界面追踪方法,发展了一种通用的激波限制器。根据平均守恒误差及L1误差随参数的变化情况,确定了参数的范围。由于表达式不含有状态方程中的物性参数,所以它适用于任何一... 为了求解含Mie-Grüneisen状态方程多介质可压缩流动问题,针对界面追踪方法,发展了一种通用的激波限制器。根据平均守恒误差及L1误差随参数的变化情况,确定了参数的范围。由于表达式不含有状态方程中的物性参数,所以它适用于任何一种形式的状态方程。通过具体算例分析了激波限制器的开关闭状态。数值结果表明文中构造的激波限制器可以用于计算含强激波的一般状态方程的多介质可压缩流动问题。 展开更多

关键词 可压缩多介质流 界面追踪方法 限制器 Mie-Grtineisen状态方程

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一种适合全流速的流场数值方法

17

作者 汪明生 郭荣伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期599-605,共7页

发展了一种适合于所有流速的压力修正方法。在考虑了密度的可压缩性后，压力修正方程成为对流扩散型的，从而与一般标量一样使用二阶中心差分离散。整个算法具有二阶精度。进一步使用多步压力修正来增强网格非正交时的收敛性态。在对流... 发展了一种适合于所有流速的压力修正方法。在考虑了密度的可压缩性后，压力修正方程成为对流扩散型的，从而与一般标量一样使用二阶中心差分离散。整个算法具有二阶精度。进一步使用多步压力修正来增强网格非正交时的收敛性态。在对流项离散中，设计了独特的人工耗散，也同样适用于所有流速。利用本算法求解了全三维Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程组。计算采用了非交错网格方案，使用Ｒｈｉｅ－Ｃｈｏｗ方法消除了速度－压力的不关联。对不可压缩和可压缩流均进行了验证。计算结果与实验进行了比较，证明该算法是有效的。 展开更多

关键词 计算流体力学 N-S方程 可压缩流体 全流速

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求解可压缩流的二维通量分裂格式 被引量：2

18

作者 胡立军 翟健 袁礼 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期247-253,共7页

传统的一维通量分裂格式在计算界面数值通量时,只考虑网格界面法向的波系。采用传统的TV格式分别求解对流通量和压力通量。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TV通量分裂格式。在计算一维数值算例时,该格式... 传统的一维通量分裂格式在计算界面数值通量时,只考虑网格界面法向的波系。采用传统的TV格式分别求解对流通量和压力通量。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TV通量分裂格式。在计算一维数值算例时,该格式与传统的TV格式具有相同的数值通量计算公式,因此其保留了传统的TV格式精确捕捉接触间断和膨胀激波的优点。在计算二维算例时,该格式比传统的TV格式具有更高的分辨率;在计算二维强激波问题时,消除了传统TV格式的非物理现象,表现出更好的鲁棒性;此外,该格式大大提高了稳定性CFL数,从而具有更高的计算效率。因此,本文方法是一种精确、高效并且具有强鲁棒性的数值方法,在可压缩流的数值模拟中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 欧拉方程 可压缩流 Toro-Vázquez分裂 真正二维通量分裂格式 GT-TV格式 鲁棒性

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含摩擦和加热的跨声速流动数值模拟研究（英文）

19

作者 William E.Tavernetti Mohamed M.Hafez 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期175-181,共7页

喷管中跨声速流动的反应流体动力学是实验和理论研究的一个重要领域。本文主要由两部分构成,在第一部分中对文献[2]中的Murman格式[1]的一般形式进行了简化,得到了守恒形式的欧拉方程,并对其求解方法进行了讨论,同时针对Chattot等的工... 喷管中跨声速流动的反应流体动力学是实验和理论研究的一个重要领域。本文主要由两部分构成,在第一部分中对文献[2]中的Murman格式[1]的一般形式进行了简化,得到了守恒形式的欧拉方程,并对其求解方法进行了讨论,同时针对Chattot等的工作展开了分析,并给出了带激波的流动计算结果;而文章的第二部分则研究了包含摩擦、加热以及耗散的跨声速流动,并重点关注了一步Arrhenius化学反应模型下的爆震现象。本文还探究了摩擦力和带燃烧的跨声速流动之间的相互作用,同时详细给出了新的欧拉方程数值求解算法并同已有文献算例进行了对比验证。 展开更多

关键词 数值算法 计算流体力学 燃烧 欧拉方程 摩擦力 加热 可压缩

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