首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
含化学反应膛口流场的无网格数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
吴伟  许厚谦  王亮  薛锐 《爆炸与冲击》2015,35(5):625-632

基于无网格方法,对包含大位移运动边界和非平衡化学反应的膛口流场进行了数值模拟。所发展算法是基于线性基函数最小二乘显式无网格方法,忽略黏性及湍流的影响,对流场采用ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian)形式的Euler方程描述,对流通量和化学反应源项采用多组分HLLC(Harten-Lax-van Leer-Contact)格式和有限速率反应模型计算,对于运动边界造成的点云畸形采用局部点云重构方法处理,重构过程中采用虚拟边阵面推进。对圆柱绕流和激波诱导燃烧流场进行了数值模拟,验证了重构方法和化学反应计算的有效性。最后对12.7 mm口径机枪膛口流场进行了模拟,结果同实验照片、非结构网格方法结果吻合较好,数值结果清晰地再现了膛口初始冲击波、膛口冲击波、欠膨胀射流波系结构的动力学发展过程,以及膛口焰的时间、空间分布特征。

  相似文献   

2.
在二维、三维非结构网榕上,针对间断Galerkin方法计算量大、收敛慢的缺点将p型多重网格方法应用于该方法求解跨音速Euler方程,提高计算效率。p型多重网格方法是通过对不同阶次多项式近似解进行递归迭代求解,来达到加速收敛。文中对高阶近似(p>0)使用显式格式,最低阶近似(p=0)采用隐式格式。NACA0012翼型和O...  相似文献   

3.
N-S方程在非结构网格下的求解   总被引:3,自引:1,他引:3  
在Roe的矢通量差分分裂的基础上,吸收了NND格式的优点,提出了一种非结构网格下求解Euler方程和N-S方程的高分辨率高精度迎风格式.这种格式具有捕捉强激波和滑移线的良好性能.在时间方向上采用了显式和隐式两种解法.文中还给出了自适应技术.最后,成功地完成了GAMM超音速前台阶绕流、二维平板无粘激波反射、三维Hobson叶栅流动、VKI叶栅流动、C3X叶栅流动的数值模拟,得到了满意的结果  相似文献   

4.
NND格式在非结构网格中的推广   总被引:21,自引:1,他引:21  
张来平  张涵信 《力学学报》1996,28(2):135-142
在张涵信提出的无波动、无自由参数的差分格式(NND格式)的基础上,构造了适用于非结构网格的二阶精度NND有限体积格式,解决了现有非结构网格方法中为抑制激波附近的波动而必须引入含自由参数的人工粘性项的困难,并采用网格自适应技术以提高效率.通过对二维平板激波反射和前台阶在管道内的流动问题的计算,表明本方法可有效地用于Euler方程的求解.  相似文献   

5.
非结构/混合网格具有极强的几何灵活性,在复杂外形飞行器的气动力特性数值模拟中已得到广泛应用,但目前还难以准确地预测气动热环境。本文从非结构/混合网格热流计算的三个需求出发,选取了多维迎风方法,并与其他方法进行了对比研究。以二维圆柱高超声速绕流这一Benchmark典型问题为例,对比研究了多维迎风方法和几种广泛使用的无粘通量格式(Roe格式、Van Leer格式和AUSMDV格式)对混合网格热流计算精度的影响。结果表明,多维迎风方法在热流计算精度、鲁棒性以及收敛性方面表现良好。最后,将多维迎风方法应用于常规混合网格上的圆柱和钝双锥绕流问题,均得到了较好的热流计算结果,为非结构/混合网格热流计算在复杂高超飞行器中的应用奠定了基础。  相似文献   

6.
无网格算法在多段翼型流动计算中的应用   总被引:5,自引:1,他引:5  
研究了一种求解欧拉方程的无网格算法,发展出了一套布点及点云自动生成的方法;在点云离散的基础上,采用最小二乘法求解矛盾方程的方法来求取空间导数,进而获得数值通量;采用四步龙格-库塔方法进行时间推进,并引入当地时间步长和残值光顺等加速收敛措施。通过对NA-CA0012翼型的跨音速流动和多段翼型复杂绕流的数值模拟,验证了上述无网格算法的正确性和实用性。  相似文献   

7.
非结构混合网格高超声速绕流与磁场干扰数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
对均匀磁场干扰下的二维钝头体无粘高超声速流场进行了基于非结构混合网格的数值模拟.受磁流体力学方程组高度非线性的影响及考虑到数值模拟格式的精度,目前在此类流场的数值模拟中大多使用结构网格及有限差分方法,因而在三维复杂外形及复杂流场方面的研究受到限制.本文主要探索使用非结构网格(含混合网格)技术时的数值模拟方法.控制方程为耦合了Maxwell方程及无粘流体力学方程的磁流体力学方程组,数值离散格式采用Jameson有限体积格心格式,5步Runge-Kutta显式时间推进.计算模型为二维钝头体,初始磁场均匀分布.对不同磁感应强度影响下的高超声速流场进行了数值模拟,并与有限的资料进行了对比,得到了较符合的结果.  相似文献   

8.
基于ALE方程的动网格膛口流场数值研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian Equation)方程的有限体积法,采用高精度Roe方法及结构化动网格,利用嵌入网格技术及动边界条件,对弹丸由膛内高压气体推动射出到完全飞高初始流场的整个过程进行了数值模拟.根据数值结果绘制了膛口流场密度和压力分布的时序图,形象地再现了膛口流场中初始激波、弓形激波及膛口冲击波,以及接触闻断、漩涡和剪切层等的动力学发展过程.结果基本反映了膛口流场的典型变化特征,为进一步研究真实膛口流场(如带化学反应、湍流等)奠定了基础.  相似文献   

9.
拼接网格技术在复杂流场数值模拟中的应用研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用分区拼接网格技术,对 DLR-F6 机翼/机身胜架/短舱复杂组合体进行拼接网格分布.并采用 Menter SST 湍流模型,通过求解 Navier-Stokes 方程,对该组合体外流场以及发动机短舱内流场进行了一体化数值模拟,与相应风洞实验数据及分区搭接网格计算结果进行了比较与分析,验证了拼接网格技术的高效性与可靠性.同时通过分析对比不同插值方法的计算结果,研究了插值方法对拼接精度的影响;通过分析对比几组不同的拼接网格算例,总结出了 3 个拼接网格的基本实施准则.证明了拼接网格能够大幅度减小计算网格数目,可以更加灵活地分布网格节点,这样既可以缩短计算时间,又可以降低对内存的需求,提高了计算效率;同时无论整体的力系数,还是局部的压力分布流场细节都能够满足工程精度.  相似文献   

10.
邵帅  李明  王年华  张来平 《力学学报》2018,50(6):1470-1482
间断Galerkin有限元方法(discontinuous Galerkin method, DGM) 因具有计算精度高、模板紧致、易于并行等优点, 近年来已成为非结构/混合网格上广泛研究的高阶精度数值方法. 但其计算量和内存需求量巨大, 特别是对于网格规模达到百万甚至数千万的大型三维实际复杂外形问题, 其计算量和存储量对计算资源的消耗是难以承受的. 基于“混合重构”的DG/FV 格式可以有效降低DGM 的计算量和存储量. 本文将DDG 黏性项离散方法推广应用于DG/FV 混合算法, 得到新的DDG/FV混合格式, 以进一步提高DG/FV混合算法对于黏性流动模拟的计算效率. 通过Couette流动、层流平板边界层、定常圆柱绕流, 非定常圆柱绕流和NACA0012 翼型绕流等二维黏性流算例, 优化了DDG 通量公式中的参数选择, 验证了DDG/FV 混合格式对定常和非定常黏性流模拟的精度和计算效率, 并与广泛使用的BR2-DG 格式的计算结果和效率进行对比研究. 一系列数值实验结果表明, 本文构造的DDG/FV混合格式在二维非结构/混合网格的Navier-Stokes 方程求解中, 在达到相同的数值精度阶的前提下, 相比BR2-DG格式, 对于隐式时间离散的定常问题计算效率提高了2 倍以上, 对于显式时间离散的非定常问题计算效率提高1.6 倍, 并且在一些算例中, 混合格式具有更优良的计算稳定性. DDG/FV 混合格式提升了计算效率和稳定性, 具有良好的应用前景.   相似文献   

11.
SUMMARY

The local grid refinement technique is incorporated into a finite volume program that solves the three-dimensional compressible Euler equations. The underlying idea is to improve the solution accuracy in domains of dominating physical flow features, thus avoiding a global fine mesh to resolve most of the smooth flow. An unstructured data system is introduced to manage point enrichment on multiple refinement levels for structured meshes of hexahedral cells. Grid adaption is utilized to cluster points automatically in domains of interest. The multi-block formulation permits the application of the refinement method to various external flow configurations.  相似文献   

12.
An iterative adaptive equation solver for solving the implicit Stokes equations simultaneously with tri-tree grid generation is developed. The tri-tree grid generator builds a hierarchical grid structure which is mapped to a finite element grid at each hierarchical level. For each hierarchical finite element grid the Stokes equations are solved. The approximate solution at each level is projected onto the next finer grid and used as a start vector for the iterative equation solver at the finer level. When the finest grid is reached, the equation solver is iterated until a tolerated solution is reached. In order to reduce the overall work, the element matrices are integrated analytically beforehand. The efficiency and behaviour of the present adaptive method are compared with those of the previously developed iterative equation solver which is preconditioned by incomplete LU factorization with coupled node fill-in. The efficiency of the incomplete coupled node fill-in preconditioner is shown to be largely dependent on the global node numbering. The preconditioner is therefore tested for the natural node ordering of the tri-tree grid generator and for different ways of sorting the nodes.  相似文献   

13.
绕Apollo飞船的高超声速化学非平衡流动的数值模拟   总被引:5,自引:3,他引:5  
利用混合通量分裂方法,建立了很方便求解的隐式NND格式,求解了完全气体和化学非平衡空气绕Apollo飞船的流动,计算结果和实验值作了比较,应用拓扑分析方法,研究了背风区和尾迹内的流动结构。  相似文献   

14.
真实飞行器外形复杂,涉及的流动结构和现象对数值模拟中所需的网格提出了较高的要求。本文首先研究了各向异性黏性网格的生成方法,提出了网格生长动力学模型,并建立了松弛算法求解该模型,从而得到合理的层状网格;提出并建立了各向同性四面体网格的阵面推进Delaunay网格细化算法。最后通过数个算例对所建立的混合黏性网格生成方法的适用性和可靠性进行考察。结果表明,本文建立的混合黏性网格生成方法适用于复杂飞行器的网格生成,具有较高的可靠性。  相似文献   

15.
An iterative adaptive equation multigrid solver for solving the implicit Navier–Stokes equations simultaneously with tri-tree grid generation is developed. The tri-tree grid generator builds a hierarchical grid structur e which is mapped to a finite element grid at each hierarchical level. For each hierarchical finite element multigrid the Navier–Stokes equations are solved approximately. The solution at each level is projected onto the next finer grid and used as a start vector for the iterative equation solver at the finer level. When the finest grid is reached, the equation solver is iterated until a tolerated solution is reached. The iterative multigrid equation solver is preconditioned by incomplete LU factorization with coupled node fill-in. The non-linear Navier–Stokes equations are linearized by both the Newton method and grid adaption. The efficiency and behaviour of the present adaptive method are compared with those of the previously developed iterative equation solver which is preconditioned by incomplete LU factorization with coupled node fill-in.  相似文献   

16.
计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟在航空航天等领域发挥越来越重要的作用,然而CFD数值模拟结果的可信度仍然需要通过不断地验证与确认来提高.本文给出了从制造解精度测试、简单到复杂外形湍流模拟网格收敛性研究等三个方面开展CFD软件验证与确认的方法,并对自主研发的CFD软件平台HyperFLOW在非结构网格上模拟亚跨声速湍流问题的能力进行了验证与确认.首先通过基于Euler方程和标量扩散方程的制造解精度测试,分别验证了HyperFLOW在非结构网格上对Euler方程和黏性项的求解精度,结果表明其能够在任意非结构网格上达到设计的二阶精度. 其次,通过NASATurbulence Modeling Resource中的湍流平板、二维翼型近尾迹流动、二维Bump等几个典型的亚声速湍流算例的网格收敛性研究,量化考察了数值结果的观测精度阶和网格收敛性指数,并与国外知名CFD解算器CFL3D,FUN3D的计算结果进行了对比,验证了HyperFLOW对简单湍流问题的模拟能力,且具有良好的网格收敛性和计算精度(阶). 最后,通过NASA CommonResearchModel标模定升力系数的网格收敛性研究和升阻极曲线预测,验证了软件在复杂外形亚跨声速湍流流动数值模拟中也具有良好的可信度.   相似文献   

17.
采用基于有限体积法的二阶Godunov格式模拟了柱形密度交界面在同轴激波加速下的演化过程。得到了以下初步结果:在参数相同的情形下,内聚激波比中心爆炸波对界面的扰动更危险;内聚激波从轻质流体进入重质流体与从重质流体进入轻质流体相比,界面有更快的增长。周向波数大小对界面增长率有很大的影响,在计算的参数下,n=8~12有最大增长率,大于和小于这个范围的周向波长,增长率均明显减弱。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号