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捕捉间断的高精度数值方法 总被引:3,自引:2,他引:3
为发展适用于捕捉超声速流场中各种间断的高精度算法,将通量限制的思想引入到紧致格式中,构造了一个传统方法与紧致格式混合组成的通量限制型差分格式.通过在时间方向上利用一阶精度格式计算的一维定常激波,以及在时间方向采用多步Runge-Kutta方法计算的一维非定常激波管问题上的数值试验与二阶精度的TVD格式所计算的结果比较,表明新方法比二阶精度方法在间断的捕捉上具有明显的优势.通过新方法的计算结果与精确解的比较,表明新方法的准度也是非常令人满意的. 相似文献
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一种适用于热流计算的改进WENO格式 总被引:1,自引:1,他引:0
数值格式是影响高超声速热流数值计算准确度的主要因素之一.根据高超声速流场的特性合理的控制了数值黏性,对WENO(weighted essentially non-oscillatory)格式进行了改进,使其适用于高超声速热流计算.研究结果表明:改进后的格式在捕捉激波时具有良好的激波辨率,在壁面附近尽量减小了数值黏性,提高了格式的黏性分辨率.数值试验也表明了这种改进算法的有效性. 相似文献
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本文从三次样条逼近出发,提出了求解流体力学双曲型守恒律的一种高精度、无波动的数值方法。针对样条函数的特性,本文提出了一种新的通量限制技术,使该方法在光滑区可以达到四阶精度,在流动参数的空间分布出现拐点或极值点时分别退化为二阶或一阶精度的格式。数值实验表明,该方法对流场中的激波和接触间断有很高的分辨率,优于二阶精度的TVD格式。 相似文献
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计算效率较低是当前限制高阶精度计算方法应用的重要因素。为了提高高阶精度混合型耗散紧致格式(HDCS)的计算效率,发展了适合多块对接网格的广义最小残值(GMRES)方法,并利用GMRES方法开展了HDCS格式的加速收敛研究。首先研究了GMRES的预处理方法、CFL数和内层迭代步数对HDCS数值模拟收敛特性的影响,计算结果显示:点松弛方法是一种高效的预处理方法;CFL数对计算收敛速度影响较大;GMRES方法存在最优的内层迭代步数。利用GMRES方法完成了NACA 0012翼型绕流、NLR 7301翼型绕流和DLR-F4翼身组合体绕流的数值模拟,并与其他隐式时间推进方法进行了对比,GMRES方法计算更加稳定,并且计算效率相对LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)方法可以提高5倍以上。研究结果表明,本文发展的GMRES方法在多块对接网格中具有良好的计算稳定性,计算结果的残差可以收敛到更低的量级,并且可以较大幅度地提高高阶精度数值模拟的计算效率。 相似文献
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三维湍流高速进气道内外流场的高效高分辨率解 总被引:1,自引:0,他引:1
本文提出一种高效、高分辨率求解三维复杂流场的隐式算法,并成功地用于求解高速进气道内外流场的三维、可压缩、雷诺平均Navier-Stokes方程组,获得了三个工况五种流场的三维数值解;与有关实验数据比较,结果令人满意。这种算法由Jameson-Turkel的LU分解法和张涵信NND格式的数值通量耦合而成,湍流采用BaldwinLomax模型。大量数值计算表明,该算法能捕捉到复杂的激波系,有较好的激波 相似文献
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结合数值Riemann不变量和通量限制器(FluxLimiter)的概念,将基于Chakravarthy和Osher半离散差分格式的等价差分格式应用于三维复杂流场计算,应用时间相关法和全流场捕捉技术,获得了Ma=10,a=10°状态下球头绕流结果,壁面压力分布与Rusanov的计算结果相符合,在此基础上细致地刻画了在Ma=7,a=20°状态下绕流带座能飞船的复杂流场。 相似文献
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可压缩流动的高分辨率低耗散混合格式研究(英文) 总被引:1,自引:0,他引:1
针对可压缩流场的计算,提出了一种混合型激波捕捉格式来获得对于光滑区域和流场间断都具有高精度的解。该混合方法采用有限体积形式的五阶WENO格式来计算流场的光滑区域,而采用MUSCL格式来捕捉流场中的间断。该混合格式结合WENO格式的低耗散特性和MUSCL格式的高分辨率特性。两种格式之间通过一个间断感受因子进行切换。文中选择了三种典型的间断感受因子进行对比研究。WENO格式和MUSCL格式均为激波捕捉格式,因此混合开关中的常数的选择范围相对较宽。选取了若干典型算例对于混合格式的性能进行了研究,并对不同格式的计算精度和效率进行了对比。数值结果表明,与WENO和MUSCL相比,本文提出的混合方法在较广的范围内均表现出良好的特性。 相似文献