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基于高分辨率格式的高超声速气动热数值模拟研究 被引量：1
1
作者 孙振生 王江彬 +1 位作者 胡宇 毛凯 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2022年第4期64-69,共6页
高超声速气动加热问题一直是高超声速飞行器设计中的关键,是气动布局设计、结构设计以及热防护选材等的重要依据。然而气动热的数值模拟受到网格尺度、数值格式等多种因素的影响,是目前计算流体力学的难点之一。本文选择典型的三维钝锥... 高超声速气动加热问题一直是高超声速飞行器设计中的关键,是气动布局设计、结构设计以及热防护选材等的重要依据。然而气动热的数值模拟受到网格尺度、数值格式等多种因素的影响,是目前计算流体力学的难点之一。本文选择典型的三维钝锥模型,主要围绕网格尺度、数值格式精度以及耗散对高超声速气动热问题展开相关研究。结果表明,随着网格雷诺数的不断增加,热流计算值呈现不断减小的趋势,在气动加热比较严重的部位,热流计算值对于网格尺度的敏感性更强;网格尺度较小时精度越高,热流计算越准确,而网格尺度较大时,具有高分辨特性的MDADF-HY格式更为占优;同时,适当的耗散也是数值格式能够准确计算热流的前提。 展开更多
关键词 高超声速 气动加热 网格尺度 格式精度 格式耗散 飞行器
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边界层内WENO格式特征重构精度的理论分析
2
作者 许珂 高振勋 +1 位作者 蒋崇文 李椿萱 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期65-74,共10页
WENO格式因其高精度以及良好的激波捕捉能力而被广泛地用于可压缩湍流的数值模拟过程中。为了在有强间断的流场中仍然能保证数值稳定,通常将流动物理量投影到特征空间后再进行WENO重构。然而这种特征重构方法在边界层内的精度问题仍需... WENO格式因其高精度以及良好的激波捕捉能力而被广泛地用于可压缩湍流的数值模拟过程中。为了在有强间断的流场中仍然能保证数值稳定,通常将流动物理量投影到特征空间后再进行WENO重构。然而这种特征重构方法在边界层内的精度问题仍需要进一步分析与研究。通过可压缩边界层自相似解构造平板边界层内法向的流动参数,并在该方向上进行WENO重构,得到求解半点数值通量的WENO非线性权重。通过分析实际得到的权重与理想权重的偏差大小发现在边界层流动中特征重构的精度明显低于分量重构。为了更深入地分析特征重构精度降低的原因,通过对曲线坐标系下的流动方程进行理论分析,推导得到特征重构时的特征变量形式。根据特征变量表达式以及自相似解中权重误差分布发现引起特征重构精度降低的主要原因是特征投影过程在半点处出现了额外的极值点,同时这种因特征投影过程而产生极值的特性将不会随着左右特征矩阵的不同选取而发生改变。进一步地,基于理论分析的普适性,对于任何光滑流场,只要使用特征重构的投影过程,都会在半点处产生极值从而使得WENO系列格式产生精度降低的现象。 展开更多
关键词 WENO格式 特征重构 分量重构 格式精度 可压缩自相似解
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动力喷流效应混合方法数值模拟研究 被引量：2
3
作者 龚志斌 李杰 +1 位作者 单继祥 张恒 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期565-571,共7页
从动力喷流效应精细化模拟需求出发,在 k-ω SST湍流模型基础上建立了IDDES混合方法,采用了有限体积五阶WENO格式提高空间离散格式精度,开展了动力喷流效应混合方法数值模拟分析及应用研究。基于自由发展喷管流动和ARN2喷管算例,开展了... 从动力喷流效应精细化模拟需求出发,在 k-ω SST湍流模型基础上建立了IDDES混合方法,采用了有限体积五阶WENO格式提高空间离散格式精度,开展了动力喷流效应混合方法数值模拟分析及应用研究。基于自由发展喷管流动和ARN2喷管算例,开展了动力喷流效应混合方法数值模拟验证分析,结果表明增加网格密度和提高空间离散格式可有效改善喷流速度分布预测结果,缩短喷管出口下游非物理流动稳定状态,瞬态流场结构更加清晰合理,湍流强度预测更加准确。在此基础上,针对较为实际的涡扇发动机模型,完成了动力喷流效应混合方法数值模拟分析,得到了内、外涵喷流和外界气流的相互干扰及掺混特征,得到了三维湍流结构特征。 展开更多
关键词 动力喷流效应 IDDES混合方法 空间离散格式精度 网格密度
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