一种求解定常无黏流场的混合延拓方法

• 作者: 乔磊 华俊 徐家宽 白俊强 邱亚松
• 来源期刊: 西北工业大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 计算流体力学 欧拉方程 隐式格式 牛顿-拉弗森方法 定常流动 方程延拓
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 57-65
• 页数: 9页
• 分类号: V211.3
• 字数: 8088字
• 语种: 中文

摘要

定常流场的求解在现代飞行器气动设计中有着广泛的应用,流场求解效率对飞行器优化的效率有着重要影响.提出了一种将拉普拉斯(Laplace)算子与伪时间推进法相结合的混合方程延拓方法,用于求解定常无黏流动问题.在定常流动问题中,流场通常被初始化为均匀来流条件,然后再开始迭代求解.这就导致初始残差仅在靠近边界的网格处不为零.针对这一特点,通过拉普拉斯算子作为额外耗散措施,加速非线性迭代在求解初期的收敛速度.在非线性迭代的后期,为避免拉普拉斯算子的过度耗散,混合延拓方法逐步过渡为由伪时间项主导.为构造完整的非线性迭代策略,同时给出了延拓系数的初始化、递推和终止方法.最后,将所构造的方法应用于有限元欧拉方程求解器中,分别通过GAMM鼓包内流算例和NACA0012外流算例,在亚声速和跨声速条件下对计算效率进行了验证.数值实验结果表明,混合延拓方法在跨声速算例中可以比单纯拉普拉斯延拓提高1/3~1/4收敛速度,相对于单纯时间推进法的效率提升更为显著.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邱亚松	西北工业大学航空学院	18	98	6.0	9.0
2	白俊强	西北工业大学航空学院	179	881	15.0	20.0
3	华俊	西北工业大学航空学院	19	126	7.0	10.0
5	徐家宽	西北工业大学航空学院	12	73	4.0	8.0
6	乔磊	西北工业大学航空学院	19	114	6.0	10.0