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题名非结构网格质量对梯度重构及无粘流动模拟精度的影响
被引量：8
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作者
王年华
张来平
马戎
赫新
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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
中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室
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出处
《计算力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第5期555-563,共9页
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基金
国家自然科学基金(11532016)资助项目
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文摘
综合利用理论分析和数值测试手段,研究了非结构格心型有限体积离散中梯度重构算法的计算精度,分别给出了非结构算法中常用的基于Green-Gauss公式(GG方法)和基于Least squares方法(LSQ方法)的梯度重构方法达到至少一阶精度的条件。其中,GG方法在面积分低阶项不能互相抵消的情况下,要求面心插值精度达到至少二阶;而LSQ方法对于任意网格均能实现梯度重构一阶精度。在各向同性网格上的梯度重构精度数值测试验证了数学推导结论;进一步通过制造解方法量化无粘流动数值离散误差,结合网格收敛性测试研究了网格质量(网格点随机扰动、网格弯曲度和网格倾斜度等因素)以及网格类型(三角形和四边形)对无粘流动模拟精度的影响,验证了理论分析结论。
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关键词
非结构网格
梯度重构方法
数值模拟精度
制造解方法
网格收敛性研究
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Keywords
unstructured grids
gradient reconstruction
numerical accuracy
Method of Manufactured Solutions
grid convergence study
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分类号
O35
[理学—流体力学]
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题名基于混合网格多维梯度重构的热流预测方法研究
被引量：3
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作者
万云博
马戎
王年华
张来平
桂业伟
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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
中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期1003-1012,共10页
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基金
国家重点研发计划(2016YB0200701)
国家自然科学基金(11532016
91530325)资助项目
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文摘
高超声速气动热环境的数值计算对算法和网格的敏感度极高.随着高超声速飞行器外形日益复杂,生成高质量的结构网格时间成本呈指数增加,难以满足工程应用的需求.非结构/混合网格因具有很强的复杂外形适应能力,为了缩短任务周期,有必要在非结构/混合网格上开展高精度的气动热环境数值计算方法研究.梯度重构方法是影响非结构/混合网格热流计算精度的重要因素之一.本文通过引入多维梯度重构方法,发展了基于常规的非结构/混合网格的高精度热流计算方法,对典型的高超声速Benchmark算例(二维圆柱)进行了模拟,并与气动力计算广泛采用的Green-Gauss类方法和最小二乘类方法进行了对比.计算结果表明,多维梯度重构方法能有效提高非结构/混合网格热流预测精度,其鲁棒性和收敛性更好.最后将多维梯度重构方法应用于常规混合网格的三维圆柱和三维双椭球绕流问题,得到了与实验值吻合较好的热流计算结果,展现了良好的应用前景.
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关键词
非结构网格
混合网格
热流预测
梯度重构方法
多维梯度重构
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Keywords
unstructured grid
hybrid grid
aero-heating prediction
gradient reconstruction methods
multi-dimensional gradient reconstruction
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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