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基于笛卡尔网格的非定常气动力计算

王玉峰  
【摘要】:由于笛卡尔网格具有可以自动生成、网格生成快速的优点,在模拟流体流过复杂外形几何体时笛卡尔网格受到了普遍的关注。最近,这种网格的生成和求解技术已经开始应用于动态模拟。 本文在完善原有网格生成的基础上,研究了基于计算域刚性运动方法的动网格技术。并通过使用Jamson有限体积法求解ALE方程实现流场模拟。本文的网格生成采用基于外形和曲率的自适应网格生成方法。并针对非定常计算时出现的问题对网格实施了优化措施。使用计算域的刚性运动方法进行数值模拟时,在空间上采用格心格式的有限体积法对非定常Euler方程进行空间离散:时间推进采用全隐式的双时间推进方法;用四步Runge-Kutta方法做显格式的拟时间推进,同时采用当地时间步长等加速收敛措施。 应用这种方法求解了二维亚、跨、超音速的非定常流场和三维无后掠机翼的非定常流场。非定常计算结果与试验值符合的很好证明本文非定常计算正确,所采用和发展的笛卡尔动网格技术可靠、鲁棒性好。


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