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全局方向模板对非结构有限体积梯度与高阶导数重构的影响
被引量：
5
1
作者
孔令发
董义道
刘伟
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期1334-1349,I0003,共17页
模板选择方式对非结构有限体积方法的计算准确性会产生显著影响.在之前的工作中,基于局部方向模板存在的问题,我们探索了一种更加简单有效的全局方向模板选择方法,并将其应用于二阶精度非结构有限体积求解器.基于该方法找到的模板单元...
模板选择方式对非结构有限体积方法的计算准确性会产生显著影响.在之前的工作中,基于局部方向模板存在的问题,我们探索了一种更加简单有效的全局方向模板选择方法,并将其应用于二阶精度非结构有限体积求解器.基于该方法找到的模板单元均沿着壁面法向与流向,可有效捕捉流场变化,反映流动的各向异性,并且模板选择过程脱离了对网格拓扑的依赖,避免了局部方向模板选择方法中复杂的阵面推进与方向判断过程,克服了在大压缩比三角形网格上模板单元偏离壁面法向的现象,同时在二阶精度求解器上得到了较高的计算精度与计算准确性.为了进一步验证全局方向模板在高阶精度非结构有限体积方法中应用的可行性,本文初步测试了该模板对变量梯度及高阶导数重构的影响.经检验,在不同类型的网格上,采用全局方向模板得到的变量梯度与高阶导数误差明显低于局部方向模板,同时也低于共点模板的计算误差.此外,在高斯积分点处由全局方向模板得到的变量点值与导数误差同样在三种模板中最低.因此该模板选择方法在非结构有限体积梯度与高阶导数重构方面具有较好的数值表现,具备在高阶精度非结构有限体积求解器中应用并推广的可行性.
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关键词
高阶精度非结构有限体积方法
k-exact重构算法
模板选择方法
全局方向
局部方向
下载PDF
职称材料
全局方向模板在高阶精度非结构有限体积方法中的推广
2
作者
孔令发
刘伟
董义道
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期39-50,共12页
梯度与高阶导数重构是影响高阶精度非结构有限体积(Finite Volume,FV)格式计算效果的主要过程,其中,不同的模板选择方式发挥了重要作用。传统的模板选择方式往往依赖于固定的网格拓扑关系,无法有效反映流动变化特征,并且随着求解精度的...
梯度与高阶导数重构是影响高阶精度非结构有限体积(Finite Volume,FV)格式计算效果的主要过程,其中,不同的模板选择方式发挥了重要作用。传统的模板选择方式往往依赖于固定的网格拓扑关系,无法有效反映流动变化特征,并且随着求解精度的提高,模板单元的数量上升明显,导致找到的模板单元包含过多冗余信息的同时,显著增大计算量,降低求解效率。基于此现状,文章将基于二阶精度FV格式发展的全局方向模板推广至高阶精度FV方法,以充分发挥模板的空间延展性优势,并减少冗余的模板单元数量。此外,文章通过基于制造解的流动与真实超声速涡流两个数值算例,测试了全局方向模板的数值表现。经检验,全局方向模板的使用可有效减少重构过程所需的模板单元数量,并且计算误差相比传统基于网格拓扑的共点、共面模板更低,计算稳定性优于局部方向模板。因此,全局方向模板选择方法在三阶精度非结构有限体积方法中具有较好的数值表现,具备进一步推广与应用的可行性。
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关键词
高阶精度非结构有限体积方法
模板选择方法
全局方向
局部方向
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职称材料
题名
全局方向模板对非结构有限体积梯度与高阶导数重构的影响
被引量：
5
1
作者
孔令发
董义道
刘伟
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期1334-1349,I0003,共17页
基金
国家重大资助项目(GJXM92579)。
文摘
模板选择方式对非结构有限体积方法的计算准确性会产生显著影响.在之前的工作中,基于局部方向模板存在的问题,我们探索了一种更加简单有效的全局方向模板选择方法,并将其应用于二阶精度非结构有限体积求解器.基于该方法找到的模板单元均沿着壁面法向与流向,可有效捕捉流场变化,反映流动的各向异性,并且模板选择过程脱离了对网格拓扑的依赖,避免了局部方向模板选择方法中复杂的阵面推进与方向判断过程,克服了在大压缩比三角形网格上模板单元偏离壁面法向的现象,同时在二阶精度求解器上得到了较高的计算精度与计算准确性.为了进一步验证全局方向模板在高阶精度非结构有限体积方法中应用的可行性,本文初步测试了该模板对变量梯度及高阶导数重构的影响.经检验,在不同类型的网格上,采用全局方向模板得到的变量梯度与高阶导数误差明显低于局部方向模板,同时也低于共点模板的计算误差.此外,在高斯积分点处由全局方向模板得到的变量点值与导数误差同样在三种模板中最低.因此该模板选择方法在非结构有限体积梯度与高阶导数重构方面具有较好的数值表现,具备在高阶精度非结构有限体积求解器中应用并推广的可行性.
关键词
高阶精度非结构有限体积方法
k-exact重构算法
模板选择方法
全局方向
局部方向
Keywords
high-order
unstructured
finite
volume
method
s
k-exact
reconstruction
algorithm
stencil
selection
method
global
direction
local
direction
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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职称材料
题名
全局方向模板在高阶精度非结构有限体积方法中的推广
2
作者
孔令发
刘伟
董义道
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期39-50,共12页
基金
国家重大项目(GJXM92579)。
文摘
梯度与高阶导数重构是影响高阶精度非结构有限体积(Finite Volume,FV)格式计算效果的主要过程,其中,不同的模板选择方式发挥了重要作用。传统的模板选择方式往往依赖于固定的网格拓扑关系,无法有效反映流动变化特征,并且随着求解精度的提高,模板单元的数量上升明显,导致找到的模板单元包含过多冗余信息的同时,显著增大计算量,降低求解效率。基于此现状,文章将基于二阶精度FV格式发展的全局方向模板推广至高阶精度FV方法,以充分发挥模板的空间延展性优势,并减少冗余的模板单元数量。此外,文章通过基于制造解的流动与真实超声速涡流两个数值算例,测试了全局方向模板的数值表现。经检验,全局方向模板的使用可有效减少重构过程所需的模板单元数量,并且计算误差相比传统基于网格拓扑的共点、共面模板更低,计算稳定性优于局部方向模板。因此,全局方向模板选择方法在三阶精度非结构有限体积方法中具有较好的数值表现,具备进一步推广与应用的可行性。
关键词
高阶精度非结构有限体积方法
模板选择方法
全局方向
局部方向
Keywords
high-order
unstructured
finite
volume
method
s
stencil
selection
method
global
direction
local
direction
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
全局方向模板对非结构有限体积梯度与高阶导数重构的影响
孔令发
董义道
刘伟
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
5
下载PDF
职称材料
2
全局方向模板在高阶精度非结构有限体积方法中的推广
孔令发
刘伟
董义道
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
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