求解可压缩Navier-Stokes方程的预处理JFNK方法研究

• 作者: 刘中玉 张明锋 杨国伟 聂雪媛
• 来源期刊: 中国科学（技术科学）
• 关键词: JFNK方法 Krylov子空间 非精确Newton法 预处理 RANS方程
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 101-110
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N092014-00344

摘要

为了提高可压缩雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的求解效率,基于多块对接结构化网格发展了求解RANS方程的Jacobian-Free Newton Krylov(JFNK)方法.JFNK方法将求解非线性方程的非精确Newton法和求解线性方程的Krylov子空间迭代法结合,通过非精确Newton方法中不精确条件控制不同阶段线性方程的求解精度,并利用无矩阵技术求解矩阵与向量的乘积;针对Krylov内迭代收敛停滞的问题,引入LU-SGS方法作为预处理器,降低线性系统的刚性从而大幅度提高了内迭代的计算效率.利用JFNK方法模拟NACA 0012翼型、带襟翼的NLR-7301两段翼与带发动机短舱的DLR-F6翼身组合体的绕流问题,研究不同参数对JFNK方法收敛特性的影响,对比LU-SGS研究JFNK方法的收敛速度,并对JFNK方法求解复杂绕流问题的RANS方程进行确认.结果表明,JFNK方法求解RANS方程具有良好的稳定性,相对于其他时间推进方法,JFNK方法具有更高的计算效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	聂雪媛	中国科学院力学研究所	20	106	6.0	10.0
2	杨国伟	中国科学院力学研究所	74	629	14.0	22.0
3	刘中玉	中国科学院力学研究所	7	16	3.0	4.0
4	张明锋	中国科学院力学研究所	4	5	1.0	2.0