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基于预处理方法的流动数值模拟研究

胡丽燕  
【摘要】:本文研究预处理方法用于数值模拟无粘和有粘低速流动问题。首先,在二维结构网格上,研制了求解Euler方程的计算程序,空间采用有限体积中心格式离散,时间采用四步Runge-Kutta格式推进求解,并通过引入当地时间步长和隐式残值光顺等加速措施,成功地用于翼型等典型可压缩流动算例。为了使发展的程序可用于低速流动,在此基础上,开展了预处理方法的应用研究,文中对通过预处理降低迭代矩阵刚性,达到加快收敛等基本特点进行了阐述,并选用不同的预处理方法对发展的可压缩程序进行了预处理,成功地模拟出低速无粘翼型绕流和凸包管道流动。接着,本文把发展的方法推广到求解Navier-Stokes方程,模拟出圆柱和空腔等低速粘性流动,计算结果都与文献结果进行了比较,展示出不同预处理方法的收敛特性和计算效果。


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