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题名国家数值风洞(NNW)通用软件同构混合求解器设计
被引量：8
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作者
陈坚强
马燕凯
闵耀兵
赵钟
何先耀
何琨
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机构
中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020年第6期1103-1110,1102,I0002,共10页
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基金
国家数值风洞工程。
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文摘
针对未来复杂计算流体力学模拟的需求,在国家数值风洞“风雷(PHengLEI)”软件中,针对流场求解器设计了区域混合计算策略,即在不同类型的网格上运行不同的求解器,实现区域混合模拟,采用典型算例进行了验证。与传统多求解器松耦合的“异构”模式不同,风雷软件中设计了“同构”模式的混合求解器。“同构”模式的混合求解器基本思想是:计算域由不同类型网格组成,在不同类型的网格上可运行不同类型的求解器,不同求解器之间在交界面通过数据底层交换信息,其特点是“紧耦合”。区域混合计算能够充分发挥不同类型网格、不同求解器的优点,未来也可以在不同的网格区域上加载不同学科的求解器,是面向未来多学科、多方法、多区域紧耦合模拟的关键技术。作为一种典型的混合求解方案,结构/非结构混合求解时,在结构网格上运行二阶/高阶精度结构求解器,在非结构网格上运行二阶精度非结构求解器,以实现在关键流动区域采用高质量网格、高精度方法的工程实用化目的。首先介绍混合计算所涉及的域、交界面等基本概念,然后设计混合计算所需的数据结构,以及混合计算策略。最后,通过高超声速圆柱绕流和双椭球绕流两个案例,在结构网格上运行二阶或WCNS高阶精度求解器,在非结构网格上运行二阶精度非结构求解器,验证“同构”混合计算的可行性和有效性。
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关键词
国家数值风洞
风雷软件
计算流体力学软件
混合计算
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Keywords
national numerical wind-tunnel
PHengLEI software
CFD software
hybrid simulation
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分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名舵缝尺寸对导弹气动特性仿真精度的影响研究
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作者
张彦杰
于勇
陈明亮
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机构
北京理工大学宇航学院
阿尔特汽车技术股份有限公司
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出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期63-71,79,共10页
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文摘
为了研究弹身和舵之间舵缝尺寸对导弹气动特性影响,针对文献中的标模导弹模型,使用国家数值风洞GridStar和FlowStar软件,采用重叠网格方法,通过CFD数值模拟方法计算导弹在不同迎角、不同马赫数工况下舵缝对于法向力系数、俯仰力矩系数的影响。结果表明:随着舵缝尺寸的增加,数值模拟得到的法向力系数和俯仰力矩系数与实验的误差显著增加,选取0.05倍翼展长度的舵缝尺寸能够保证绝大多数工况误差都在8%以内,满足工程精度要求;选取0.02倍翼展长度的舵缝尺寸大多数工况误差都在6%以内;比起舵缝尺寸,舵偏造成的流场拓扑变化更显著。
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关键词
舵缝尺寸
气动特性
国家数值风洞
重叠网格
工程精度
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Keywords
slit size
aerodynamic characteristics
national numerical wind tunnel
overset mesh
engineering accuracy requirements
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分类号
V211
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名风雷(PHengLEI)通用CFD软件设计
被引量：28
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作者
赵钟
何磊
何先耀
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机构
中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
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出处
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2020年第2期210-219,共10页
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文摘
风雷软件(PHengLEI)是由中国空气动力研究与发展中心开发的,具有完全自主知识产权的计算流体力学CFD软件平台,已在国内广泛推广使用。作为当前实施的国家数值风洞系统的重要组成部分,正在集成包括直升机旋翼、飞机结冰、风工程、化学反应与燃烧、虚拟飞行、结构/非结构高精度等学科物理模型。针对多学科、多物理模型集成开发的需求,为了适应下一代高性能计算机硬件,在已有工作基础上,进一步设计了面向下一代高性能计算的PHengLEI软件体系结构和数据结构。
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关键词
CFD软件
并行计算
国家数值风洞
风雷软件(PHengLEI)
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Keywords
CFD software
parallel computing
national numerical wind tunnel
PHengLEI software
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分类号
TP311.51
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名基于FlowStar软件的栅格舵气动特性模拟
被引量：2
- 4
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作者
张培红
贾洪印
郭勇颜
周桂宇
吴晓军
赵炜
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机构
中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
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出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期531-538,共8页
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基金
国家数值风洞工程(NNW)资助项目。
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文摘
栅格舵是由外部边框和内部若干薄栅格组成的一种新型气动力面和控制面。由于其具有尺寸小、重量轻和易折叠等结构特点,以及升力特性好、铰链力矩小和压心位置随马赫数变化小等良好的气动性能,越来越受到重视和广泛应用。但是,由于栅格舵是特殊的蜂窝结构,常规的结构网格生成困难,并且栅格壁之间存在严重的波系干扰,流场结构复杂,给数值模拟带来了挑战。本文针对栅格舵流场结构复杂、网格生成和数值模拟难度大的难题,采用国家数值风洞工程(NNW)项目团队自主开发的非结构混合网格流场软件FlowStar,对栅格舵气动特性开展了数值模拟研究。首先,通过十字栅格舵全弹标模外形,验证了数值模拟方法的可靠性。然后,通过研究栅格不同形状对栅格舵气动特性的影响规律,给出了栅格舵设计时尽量采用气动性能较高和结构强度较好的菱形栅格,以及尽可能少用或不用正三角形栅格的指导建议。最后,开展了类Space X迎风面局部弧形栅格舵气动特性模拟研究,结果表明,弧形后掠可以有效降低阻力,提高升阻比;攻角为0°时,与平直栅格舵相比,弧形后掠栅格舵在亚跨声速阶段,阻力降低约8%,马赫数大于2时,阻力降低约15%。本文研究可为栅格舵的设计提供参考和指导。
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关键词
非结构混合网格
FlowStar软件
栅格舵
国家数值风洞
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Keywords
unstructured hybrid grid
FlowStar software
grid rudder
national numerical wind tunnel
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分类号
O355
[理学—流体力学]
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题名基于风雷软件的可压缩气固颗粒两相流计算
被引量：1
- 5
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作者
雷颖昊南
雷三惠
张生浩
王萍
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机构
兰州大学颗粒湍流研究中心
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第12期37-47,共11页
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基金
国家数值风洞工程(NNW)
国家自然科学基金(92052202,12072138)。
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文摘
为了实现流体颗粒的双向耦合,在国家数值风洞风雷软件开源框架中设计开发了基于点力模型的紧耦合颗粒求解器,同时在流体求解器部分增加了颗粒源项,并在此基础上分析了可压缩流动中的颗粒调制规律。首先,主要介绍了颗粒求解器中涉及的颗粒受力模型、求解方法、边界条件、流动信息插值方法等。其次,基于对经典泊肃叶流动中颗粒运动轨迹、平板边界层中颗粒运动及其对流动影响的算例文献和理论,对所开发代码进行了检验,结果证明了颗粒求解器对两相流模拟的能力。最后,开展可压缩平板层流边界层中颗粒-流动相互作用的初步研究,发现在模拟的参数条件下,颗粒的存在将增加边界层摩阻和热流,降低边界层厚度,颗粒本身沿程逐渐向壁面累积。
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关键词
两相流
国家数值风洞
风雷软件
超声速
层流
边界层
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Keywords
two-phase flow
national numerical wind(nnw)tunnel
PHengLEI software
supersonic
laminar flow
boundary layer
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分类号
O359
[理学—流体力学]
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