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为了降低复杂边界条件下贴体网格生成难度,近年来基于笛卡尔网格的浸没边界法逐渐成为研究此类问题的主要数值方法之一,然而计算精度和计算效率仍然是此类方法目前面临的挑战。与传统的空间2阶精度的有限体积格式相比,空间精度为3阶或3阶以上的高精度方法具有空间精度高、数值分辨率高、数值耗散小的优点,而作为高精度数值方法之一的间断伽辽金方法在浸没边界方面的应用仍较少。本文将高阶间断伽辽金方法的高精度优势与浸没边界法无需贴体网格的优势结合起来,提出了适用于可压缩流动的高精度浸没边界法。其中边界条件采用体积惩罚方式实现,同时采用牛顿法迭代以及MPI并行提高计算效率,物面的数据重建采用插值点处的逆距离权重(IDW-IP)方法代替高阶格式下多项式插值方法。本文基于笛卡尔网格测试验证了二维定常和非定常情况下的数值模拟效果,并与传统贴体网格的计算结果进行了对比。 相似文献
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黄顺洲 《燃气涡轮试验与研究》1998,11(3):24-30
用大涡模拟法对台阶后复杂的紊流场进行了数值研究。用有限体积法求解滤波N-S方程,亚格子紊流模型采用结构模型。数值计算中,对流项,扩散项和时间分别采用三阶SHARP中式,二阶中心差分格式和三阶Runge-Kutta格式,给出了台阶后紊流场的时间统计特性,瞬时特性和紊流强度分布,并与试验结果进行了比较。 相似文献
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从理论、实验和数值计算方面,阐述和总结了低温推进剂射流雾化的研究现状和进展。对射流雾化机理及形态进行了分类,重点从对比常温流体与低温流体射流雾化特征参数不同的角度,梳理了射流雾化方面的数值研究方法,并介绍了低温射流雾化的相关实验研究。结果表明:空气扰动破碎机理仍是最广为接受的理论,而超临界工况下射流雾化形态不符合现有的射流雾化分类;数值计算方法逐渐由流体体积法和水平集法向直接数值模拟转变,对闪蒸现象的建模是研究重难点之一;低温流体射流喷雾实验数据匮乏,需通过丰富测量手段,提高测量精度的途径获得完整、准确的实验数据。 相似文献
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将非结构网格生成技术应用于多段翼型流场数值模拟,针对多连通域可以快捷、迅速地生成非结构网格。通过控制背景网格节点的网格生成参数,进行网格的局部加密,提高多段翼型流场分析的精度,应用有限体积法求解欧拉方程,应用各种加速收敛措施提高流场求解速度,并将数值计算结果与风洞试验结果进行了对比分析,证明该方法具有型号设计应用价值。 相似文献
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对长征-2E火箭近地点变轨发动机EPKM高空喷管的地面性能和高空性能进行了预示。在喷管跨声速区,气相采用显式MacCormack差分格式、颗粒相采用特征线法,而在喷管超声速区采用特征线法,数值求解轴对称二维无粘两相流动模型。结合喷管内的气流分离准则预测发动机地面工作时的性能,同时根据地面试验数据外推发动机的高空性能,与实测性能数据比较,平均推力相对误差约为5.6%和1.5%左右;而直接对发动机高空工作时的满流状态喷管进行数值模拟所得的发动机平均推力与实测性能数据比较相对误差约为1.7%左右。研究表明,所采用的流动模型、气流分离准则和数值方法对高空喷管不同工况下的性能进行工程预示是有效的。 相似文献
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在三维曲线坐标系下采用多区域耦合法对包括三级涡流器在内的环形燃烧室三维两相反应整体流场进行了数值模拟。计算中采用区域法和偏微分方程法生成三维贴体网格,采用标准k双方程紊流模型,EBU-Ar-rhenius紊流燃烧模型和六通量热辐射模型。在非交错网格体系下,气相用SIMPLE法求解,液相采用颗粒群轨道模型,并用PSIC算法对其进行数值求解。计算结果表明,程序编制可靠,建立的三维网格生成和流场计算程序可为燃烧室优化设计和研制提供有用的数据。 相似文献
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本采用有限体积法进行空间离散,Runge-Kutta法进行时间推进的办法,通过求解Euler方程来模拟二元收敛-扩散喷管跨音速流场。运用隐式残差平均技术和当地时间步长法加速计算收敛。为了消除气流参数的波动和激波前后的振荡,在方程中添加了自适应耗散项。在100个时间步以内便可获得稳态解,计算结果与试验数据和其他数值方法吻合良好。 相似文献
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介绍了航空发动机燃烧室出口温度常用的两种计算方法,结合批产某型发动机试车数据进行计算,对两种计算结果进行对比分析。用涡轮流量法对某燃气发生器的燃烧室出口温度进行计算,其结果与外方给的数值基本一致。提出用涡轮流量法计算燃烧室出口温度较切合实际,为发动机寿命评估及其工作可靠性提供依据。 相似文献
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用Newton子迭代方法计算前飞旋翼粘性绕流 总被引:1,自引:6,他引:1
通过求解Navier-Stokes方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场,为了同时保证计算的时间精确性和计算效率,时间推进格式采用了双时间推进方法,在该方法中,子迭代过程由十分高效的LU-SSOR方法完成,且使子迭代过程成为Newton子迭代,空间上应用中心平均的有限体积法进行离散,为了模拟前飞桨时间的相对运动,网格布局采用了运动嵌套网格方法,应用本文方法对-悬停流场进行了数值计算,计算结果与实验吻合较好,尽管缺乏实验数据的验证,对-有升力前飞状态的数值模拟结果是可信的。 相似文献
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基于单层数值特征曲线法的复合材料接头强度分析 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了基于单层的特征曲线法,利用Patran/Nastran有限元软件对复合材料机械连接接头强度进行了分析计算。根据提出的基于单层的数值特征曲线法,各个角度铺层的特征长度采用数值方法分别计算,根据各层的特征曲线计算各层的破坏载荷,最后确定接头的破坏载荷。通过算例分析,计算结果跟试验值吻合很好,较基于层合板特征曲线法所得结果更精确,说明了该方法的有效性。 相似文献
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搭建并优化了密封动力特性系数实验识别装置,应用阻抗法对梳齿密封动力特性系数开展实验识别,研究转速、进口压力和涡动频率对密封动力特性系数的影响。应用基于微元理论的密封动力特性系数识别方法对密封动力学特性进行了数值计算分析,与实验结果进行对比分析。结果表明:实验识别梳齿密封动力特性系数整体上略高于数值计算结果,但趋势上吻合良好,特别是表征系统稳定性的密封有效阻尼系数,数值与实验具有良好的一致性。梳齿密封动力特性系数在转子低频(<100 Hz)涡动时存在一定的频率依赖性,高频(>100 Hz)时阻尼系数的频率依赖性较弱。实验和数值模拟均表明,相较于转速,压比的变化对密封有效阻尼系数的影响更大。 相似文献
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粘性流场三维NS方程有限体积法数值解 总被引:4,自引:0,他引:4
提出了有限体积法中的隐式NND格式数值求解三维全NS方程的薄层三维NS方程的方法,对绕带座舱的再入飞行器高超声速粘性流动进行数值模拟。 相似文献
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本文给出了用欧拉方程求解带操纵面机翼的数值结果,采用有限体积法,四步Ronge-Kutta时间推进,结合不连续面通量守恒传递技术,对有操纵面偏转的三维机翼流场进行求解,计算结果与实验符合较好。 相似文献
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