跨音速流中的一种边界元技术

边界元的名称源于C.A.Brebbian,边界元技术的特点是节点未知量均位于物面边界上,从而大大简化数值求解过程和降低对计算机容量的要求。本文将边界元技术推广应用于三维机翼的跨音速绕流的非线性问题,建立了一种适用于跨音速范围的带权余数表示式,并将其直接应用于全速位方程。为了保证冲波的不可逆特性,并使解在超临界流区域容易收敛,我们在全速位方程中增加有人工粘性项,而且将流场区域划分成许多小子域,并对每个子域应用格林定理。如果对每个子域我们所选用的插值函数对速位φ具有C~1连续性,则相邻元素交界面的面积分将相互抵消,使剩余的元素面积分(因而节点未知量)均位于机翼边界面上,从而导得边界元的积分方程。     

关于“跨音速流的边界积分法”一文的商榷

 近年来,杨岞生、吴镇远提出了一种新的解决非线性可压缩流的边界元法,他们在引进压力冲量之后将一个非线性问题转变为线性问题,然后利用边界积分表示式给出了二维、三维机翼跨音速绕流的计算方法。若干数值算例说明该方法的结果与其它数值方法和实验结果相比符合得较好。由于该方法能够将一个非线性可压缩位势流转换为对压力冲量的线性方程,因此理所当然地引起了国内外学者的关注。     

计算翼型跨音速有势绕流的压强极小积分有限元法

本文采用压强极小积分有限元法计算了NACA 0012翼型的跨音速流场。出发方程为全速位方程。用人工密度的方式引入人工粘性。计算网格是通过解析/数值变换的方法自动生成的。采用线松弛法和人工时间相关法求解有限元方程。给出了有关的数值结果。     

关于“跨音速流的边界积分法”一文的再商榷

<正> 航空学报第10卷第3期上刊载了三篇文章,展开了对杨岞生、吴镇远的“跨音速流的边界积分法”一文的讨论。文献[4]对文献[2,3]提出的问题进行了答辩。在答辩的文章中主要谈了文献[1]只是以冲量场出发建立边界上可压流与不可压流ρν之间的关系。我们认为,对于任何流体力学问题,制约流场的基本方程和边界条件是紧密相联的整体。原作者在文献[4]中承认:“对于可压位流,实际定常流场的ρν与冲量流场的ρν不同”,但仍利用冲量流场来建立边界上可压流与不可压流ρν值的关系。因此,边界     

三维跨音速流有限差分计算中的某些问题

一、基本方法简介 1.三维跨音速小扰动方程 柱坐标下的三维跨音速小扰动方程为     

大扰动跨音速流积分方程的导出及亚临界流的数值解法

本文对一方向上大扰动的平面跨音速势流微分方程提出了新的近似简化方案,从数学上完成了相应积分方程的推导;其中关于边界及激波条件作了小扰动近似处理;最后提供了关于亚临界流的算例。     

LTRAN2的一种改进方案

本文提出了LTRAN2的一种改进方案BTRAN2用来分析翼型的各种频率的非定常运动。用E-O调转换格式和ADI方法求解了完全的二维非定常跨音速小扰动位流方程,并用单调转换的AF2格式计算了定常跨音速小扰动方程,以此作为非定常计算的初场。本文给出了带后缘正弦振荡襟翼的NACA 64 A006翼型的绕流和做正弦俯仰振荡的NACA 64 A010翼型的绕流计算结果,它们与Euler方程解或实验数据很吻合。     

D φ—ψ流线坐标系中求解跨音速绕流问题

本文提出了在一种新的流线坐标系，位函数一流函数坐系系中求解跨音速流问题的数值方法。由于跨音速流动对边界条件的变化比较敏感，现在数值计算跨音速流动已大量采用边界拟合坐标系，流线会标系也是一种边界拟合坐标系，且由于流线随着计算的进而而自动调整。因此，本方法与近来发展较快的自适应网格技术有许多相似之处。数值计算表明，本方法在稳定性和收敛性方面都比较好，与实验结果及其它数值计算结果相比，相互吻合程度令人满     

线性GMRES算法在求解全速位方程中的应用

从全速位方程出发,利用压强极小积分得到有限元方程组。采用适用于有限元法的块结构网格生成技术,给出求解有限元总体方程组的线性GMRES算法。该算法比线松弛迭代法的收敛速度快得多。对M6机翼跨音速有升力情况进行了计算,其结果与实验值符合较好。     

跨音速翼型多参数多约束优化设计方法

本文通过采用EXTREM数值优化方法并基于求解全速势方程的跨音速粘流翼型计算方法, 研究发展了一种应用形状函数修形的跨音速翼型多参数多约束数值优化设计方法, 应用该方法可以从普通低速翼型和超临界翼型出发通过数值优化后得到在跨音速区阻力系数最小化的翼型几何外形。设计表明, 该方法具有收敛快、调用目标函数次数少等优点。