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题名稀薄流到连续流的气体运动论统一算法研究
被引量：21
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作者
李志辉
张涵信
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机构
清华大学工程力学系
中国空气动力研究与发展中心
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2003年第3期255-266,共12页
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基金
国家自然科学基金(19972008)
重大研究计划<空天飞行器的若干重大基础问题>(90205009)资助.
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文摘
通过引入碰撞松弛参数和当地平衡态分布函数对BGK模型方程进行修正,确定含流态控制参数的各流域均适用的气体分子速度分布函数简化控制方程。发展和应用离散速度坐标法于气体分子速度空间,利用一套在物理空间和时间上连续而在速度空间离散的分布函数来代替原分布函数对速度空间的连续依赖性。基于非定常时间分裂数值计算方法和无波动、无自由参数的NND耗散格式,建立直接求解气体分子速度分布函数的气体运动论有限差分数值方法。发展可用于速度空间宏观取矩的离散速度数值积分方法,获取物理空间各点的流动参数,由此发展一套能有效模拟各流域三维绕流问题的气体运动论统一算法。研究气体运动论数值算法所适合的并行方案,基于统一算法的HPF并行实现,建立一套能有效模拟不同流域复杂外形体绕流的HPF并行算法软件。通过对不同Knudsen数的一维、二维、三维气体绕流问题进行数值计算表明,计算结果与有关实验数据及其它途径得到的研究结果吻合较好,证实了本文发展的统一算法在求解稀薄流到连续流不同流域复杂绕流问题方面的可行性。
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关键词
稀薄流
连续流
气体运动论
算法
hpf并行算法软件
离散速度坐标法
空气动力学
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Keywords
gas kinetic theory
Boltzmann-model equation
discrete velocity ordinate method
NND finite difference scheme
hpf parallel algorithm
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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