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《南京航空航天大学》 2001年
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非结构网格粘性流动计算研究

成娟  
【摘要】: 气体流场的数值模拟(CFD)方法,由于具有高效、快捷以及费用低的特点,在 飞机设计中正得到越来越多的重视与应用。如何模拟具有复杂外形飞行器的有粘、 有旋、非线性的真实流场是当今CFD方法的发展方向。 本文的主要工作是研究如何运用非结构网格对复杂流场进行Navier-Stokes方 程计算。实现N-S方程计算的困难在于:1.网格生成。2.N-S方程数值解法。3. 湍流模型。 围绕以上几方面的问题,本文作了较为系统的研究,主要的研究工作有: 1.提出一种非结构网格自适应的新策略。这种新的自适应方法不同于传统的自 适应法如加点法、修改背景网格法。它在网格需要加密处,布置一些小的三角形单 元,并以这些单元的边作为初始推进波阵面的一部分。在推进过程中,小单元附近 自然生长出尺寸逐渐变大的单元。数值算例显示新的自适应方法是非常成功的。 2.根据物理学中的弹簧原理,提出一种半非结构网格生成的新方法,即挤压法。 它首先在流场内运用推进波阵面技术生成无粘非结构网格;然后利用弹簧原理,移 动各网格点的位置,在物面附近挤出一附面层厚度的距离;再在附面层内利用结构 网格生成质量较高的大长宽比的网格。挤压法的优点是能实现附面层内外网格的光 滑过渡。 3.将Jameson的格心有限体积法推广到N-S方程中,成功地实现了非结构网 格上的三维有粘流场流动计算。 4.为了湍流模型方程数值格式的稳定性,湍流模型的源项须作小心的处理。本 文对各种源项的性质作了详尽的理论分析,从理论上推导出每种源项应采取的数值 处理方法。 5.在非结构网格上构造格心显式格式求解Baldwin-Barth—方程湍流模型,并 运用Von Neumann稳定性分析方法,给出了格式稳定性条件。实际湍流数值模拟结 果理想。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:O357

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【引证文献】
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1 高旭东;复杂旋转侧喷流场数值模拟[D];南京理工大学;2002年
2 王春;地铁车站通风与火灾三维数值模拟研究[D];西南交通大学;2005年
3 马志华;自适应无网格及网格和无网格混合算法研究[D];南京航空航天大学;2008年
4 明平剑;基于非结构化网格气液两相流数值方法及并行计算研究与软件开发[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 郑健;弧形翼及翼身组合体在超高速下的空气动力学特性研究[D];南京理工大学;2009年
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1 赵滋阳;非结构网格下气动热力耦合数值方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 王学德;非结构网格生成技术与流场的数值模拟[D];南京航空航天大学;2003年
3 姚占朝;面向主动流动控制的微致动器阵列与仿真分析[D];西北工业大学;2006年
4 林晓宏;N-S方程并行算法研究及在弹箭流场中的应用[D];南京理工大学;2009年
5 王靖宇;涡轮内非结构网格气动热力耦合数值计算方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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3 周晓勃;周盛;;二维扩压叶栅非定常涡面分析[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
4 刘凯礼;李博;雷雨冰;张堃元;;宽高比对二元高超声速进气道性能的影响研究[A];第一届高超声速科技学术会议论文集[C];2008年
5 胡海洋;季辰;刘子强;白鹏;;大展弦比机翼亚声速静气动弹性数值计算研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
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7 刘明;;导弹飞行过程动力学仿真[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
8 彭娅玲;张志国;汪礼;戴玛丽;;非稳态NACA翼型绕流兴波的数值模拟研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
9 沈兴荣;冯学梅;蔡荣泉;;大型集装箱船桨舵干扰粘性流场的数值计算研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
10 魏述和;张燎军;闫毅志;;基于流固耦合数值方法的尾水涡带诱发尾水管振动分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
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1 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年
4 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
5 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 闫铂;反应扩散方程的格子Boltzmann方法及数值模拟[D];吉林大学;2011年
7 张建影;用于复Ginzburg-Landau方程的格子Boltzmann方法[D];吉林大学;2011年
8 王筱蓉;冲压增程炮弹进气道型面气动优化方法研究[D];南京理工大学;2010年
9 余志祥;高速铁路大型客站建筑风荷载及流固耦合作用研究[D];西南交通大学;2011年
10 赵晶;高速列车通过隧道时气动影响研究[D];西南交通大学;2011年
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1 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
2 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年
3 韩芳明;船用换热式惯性滤清器物理场耦合计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 罗富强;扁管管壳式换热器数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李铁军;多级除尘器气动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李翔;1.5级涡轮非定常流动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 董婧;挠性立管涡激振动的离散涡方法研究[D];大连理工大学;2010年
9 唐美玲;单级离心式压缩机内部流场分析与结构优化[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 邹长星;XYZ-100型稀油站管路流场数值模拟[D];沈阳理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 杨岳,周兆英,叶雄英;微型热致动器研究[J];半导体技术;2000年01期
2 李小光,李名兴;卷弧翼强度的工程计算方法[J];兵工学报;1995年01期
3 范晓樯,李桦,丁猛;钝头双锥体有攻角表面热流计算[J];兵工学报;2002年01期
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5 吕晓斌,朱自强;二维跨音速Euler方程分区并行算法[J];北京航空航天大学学报;2000年02期
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9 吴甲生,居贤铭,徐文熙;卷弧翼身组合体的自滚转特性[J];北京理工大学学报;1993年02期
10 高旭东,武晓松,鞠玉涛;分区算法数值模拟弹丸绕流流场[J];弹道学报;2000年04期
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1 欧阳沁;江泳;朱颖心;;地铁站台火灾排烟通风模式分析[A];全国暖通空调制冷2002年学术文集[C];2002年
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1 王志强;高压压气机低速模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 那艳玲;地铁车站通风与火灾的CFD仿真模拟与实验研究[D];天津大学;2004年
3 王学德;高超声速稀薄气流非结构网格DSMC及并行算法研究[D];南京航空航天大学;2006年
4 曾军;气冷涡轮叶栅实验及数值模拟研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 田书玲;基于非结构网格方法的重叠网格算法研究[D];南京航空航天大学;2008年
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1 罗振兵;合成射流流动机理及应用技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 邓进军;基于MEMS的微致动器阵列用于三角翼气动控制技术研究[D];西北工业大学;2003年
3 刘万刚;应用等离子体实现主动流动控制的研究[D];西北工业大学;2004年
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5 姚彦贵;核电蒸汽发生器热工水力稳态特性计算分析研究[D];上海交通大学;2007年
6 邓枫;脱体涡数值分析与应用研究[D];南京航空航天大学;2007年
【二级引证文献】
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1 田卫明;翁其能;张建伟;张志敏;;地铁隧道活塞风成风影响因子分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2012年01期
2 陈雄,郑亚,周长省,鞠玉涛;应用TVD格式研究冲压增程弹丸进气道复杂流场[J];弹道学报;2004年03期
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4 马新建;谭俊杰;任登凤;;三维无网格法及其在超音速弹丸流场模拟中的应用[J];弹道学报;2010年03期
5 高旭东;武晓松;王晓鸣;;双时间法在弹丸非定常流场模拟中的应用[J];弹箭与制导学报;2004年S7期
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7 钱吉胜;李艳玲;陈志华;易文俊;;低阻空心弹流场特性研究[J];弹箭与制导学报;2011年04期
8 何开远;樊洪明;赵耀华;王峰;;岛侧地铁站台火灾烟气运动的数值模拟[J];工程热物理学报;2010年02期
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10 黄强;刘欣;陈磊;;天津某地铁车站变电所变压器室气流组织模拟研究[J];隧道建设;2010年04期
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1 孙顺凯;流体力学方程与扩散方程有限点方法的若干研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 孙波;大功率调速型液力偶合器轴向力研究[D];吉林大学;2011年
3 马新建;最小二乘无网格法的改进及其拓展应用研究[D];南京理工大学;2012年
4 李向心;基于个体发育的黄渤海鳀鱼种群动态模型研究[D];中国海洋大学;2007年
5 王丽慧;地铁活塞风与地铁环控节能[D];同济大学;2007年
6 彭小勇;大空间建筑突发事件毒气扩散和控制方法的研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 杨晖;地铁空间内空气与火灾烟气流动特性的数值研究[D];北京交通大学;2010年
8 杨伟超;运营地铁内污染物浓度的计算方法及应用研究[D];中南大学;2010年
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10 周星;含动边界复杂非定常流动的无网格算法研究[D];南京理工大学;2012年
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1 邓斌;气液两相流三维自由面流动问题的数学模型研究[D];长沙理工大学;2010年
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3 张延成;尾翼火箭弹流场数值研究[D];中北大学;2011年
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5 苗树明;NS方程在GPU上的并行实现[D];上海交通大学;2011年
6 王博;基于微型涡流发生器的激波/边界层干扰控制研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 尹凯军;防热瓦式热防护系统结构技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 宋培思;基于自适应结构与智能蒙皮技术的流场主动控制仿真研究[D];南京航空航天大学;2011年
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【相似文献】
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3 郭正;刘君;瞿章华;;动网格技术在二维非结构网格中的实现[A];第十届全国计算流体力学会议论文集[C];2000年
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6 王瑞利;;非结构网格物理量重映方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
7 王刚;叶正寅;陈迎春;;三维非结构网格上的N—S方程解法研究[A];计算流体力学研究进展——第十一届全国计算流体力学会议论文集[C];2002年
8 倪国喜;姚彦忠;;结构与非结构网格局部优化方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
9 孙树立;陈斌;刘剑飞;袁明武;;非结构动网格生成技术研究进展[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
10 孙树立;陈斌;刘剑飞;袁明武;;混合网格变形技术研究进展[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
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1 李万爱;非结构网格高精度数值方法的若干问题研究[D];清华大学;2012年
2 王兰;超燃冲压发动机整机非结构网格并行数值模拟研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2007年
3 耿艳芬;城市雨洪的水动力耦合模型研究[D];大连理工大学;2006年
4 王志力;基于Godunov和Semi-Lagrangian法的二、三维浅水方程的非结构化网格离散研究[D];大连理工大学;2006年
5 王学德;高超声速稀薄气流非结构网格DSMC及并行算法研究[D];南京航空航天大学;2006年
6 何冰;基于Boltzmann方程三维可压缩高速流动并行算法及其应用研究[D];上海大学;2008年
7 汪迎春;运动界面模拟技术及在环境分层流问题中的应用[D];河海大学;2007年
8 潘勇;高超声速流场磁场干扰效应数值模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2007年
9 陈锐林;强风作用下列车脱轨分析[D];中南大学;2008年
10 刘晨;复杂燃烧流场数值模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
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1 赵滋阳;非结构网格下气动热力耦合数值方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 兰大辉;非结构网格上求解流场的初步研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 戴阳豪;基于非结构网格的二维水流数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 刘光生;非结构网格下河流对近岸水环境影响的数值模拟[D];大连理工大学;2010年
5 赵延生;非结构网格的ENO有限体积方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
6 吴晶;无结构网格的生成及其在有限体积法中的应用[D];河海大学;2006年
7 王靖宇;涡轮内非结构网格气动热力耦合数值计算方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
8 朱思美;非结构网格上解Hamilton-Jacobi方程的数值方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
9 王永;非结构化网格生成技术及在SIMPLE算法中的应用研究[D];天津大学;2005年
10 王文全;节能离心泵全流道数值模拟及性能预测[D];昆明理工大学;2005年
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