基于非结构网格的不可压N-S方程多矩有限体积法

• 作者: Bin Xie Feng Xiao Peng Jin
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 有限体积法 非结构网格 鲁棒性 精度 三角形/四面体网格 不可压流动 多矩 紧致模板
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 252-266
• 页数: 15页
• 分类号: V211.3
• 字数: 3040字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2016.0013

摘要

提出了一种基于三角形及四面体非结构网格的有限体积法(FVM),用以鲁棒且精确地求解不可压粘性流动问题.与传统的FVM方法仅将体积分平均值(VIA)作为计算变量的做法不同,本文提出的方法将VIA及点值(PV)同时作为计算变量并在每个迭代步进行计算更新.VIA以通量形式进行计算以确保数值守恒,PV可以通过控制方程的不同形式进行求解更新,无需守恒,因此可以采用非常高效的方法进行求解.将PV作为增加的变量使得紧致网格模板得以实现更高阶精度的重构,而且由此获得的数值模型对于非结构网格变得更鲁棒.本文针对二维/三维的三角形/四面体非结构网格提出了数值格式,给出了几个基准测试算例,验证了本文提出的数值方法在采用非结构网格求解不可压粘性流动问题时的精确性和鲁棒性.