跨声速流函数的构成和数值求解

为了发展跨声速流函数方法,本文将不作为流函数主方程的另一方向的动量方程用来直接求解密度。这样,在现有流函数方法中,密度是密流的双值函数的问题就不再出现;而这样计算的密度也自然包含了激波后熵增的影响。这种流函数方法,既是与Euler方程同样准确的无粘模型,又有势函数计算简便的优点。对跨声速叶栅的数值计算表明,本文方法得到的激波位置比通常的无旋流函数方法算出的向下游移动,而激波强度则略有减弱,这些都与实验结果较为接近。     

粘性层模型及其在求解层流分离流动中的应用

为准确而简便地求解分离流动,本文提出了气体流动的粘性层模型。此模型在简化Navier-Stokes方程时,保留了粘性层厚度的零阶项和一阶项,并考虑了切应力和压强沿法向的变化。文中给出了在任意非正交坐标下粘性层模型的基本方程和边界条件。为了检验这一方法的可行性,对层流分离流动进行了数值计算。结果表明,这一方法的计算简单而准确,与试验符合较好,是计算含有大分离的流动的一种有效方法。     

跨声速势函数的构成与数值求解

现有的非等熵势函数方法是基于热力学第二定律建立的密度与熵之间的关系式,由动量方程间接或直接计算出熵的变化,再与势函数方程迭代求解。与这种复杂的迭代计算不同,本文建议直接从散度型动量方程计算包含了熵的影响的密度,其与势函数方程迭代便可方便地求解整个流场,采用人工密度和AF2方法,对任意迴转面叶栅内跨声速流动计算的结果表明,本文方法得到的流场与等熵计算相比,激波位置前移,强度减弱,和试验结果较为接近;与计算熵增的非等熵势函数相比,结果是相同的,而计算却比较简单。