HyperFLOW软件非结构网格亚跨声速湍流模拟的验证与确认

• 作者: 常兴华 张来平 王年华 马戎
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 湍流模拟 验证与确认 制造解方法 网格收敛性指数 观测精度阶
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 流体力学
• 页码范围: 813-825
• 页数: 13页
• 分类号: V211.3
• 字数: 7433字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-18-331

摘要

计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟在航空航天等领域发挥越来越重要的作用,然而CFD数值模拟结果的可信度仍然需要通过不断地验证与确认来提高.本文给出了从制造解精度测试、简单到复杂外形湍流模拟网格收敛性研究等三个方面开展CFD软件验证与确认的方法,并对自主研发的CFD软件平台HyperFLOW在非结构网格上模拟亚跨声速湍流问题的能力进行了验证与确认.首先通过基于Euler方程和标量扩散方程的制造解精度测试,分别验证了HyperFLOW在非结构网格上对Euler方程和黏性项的求解精度,结果表明其能够在任意非结构网格上达到设计的二阶精度.其次,通过NASA Turbulence Modeling Resource中的湍流平板、二维翼型近尾迹流动、二维Bump等几个典型的亚声速湍流算例的网格收敛性研究,量化考察了数值结果的观测精度阶和网格收敛性指数,并与国外知名CFD解算器CFL3D,FUN3D的计算结果进行了对比,验证了HyperFLOW对简单湍流问题的模拟能力,且具有良好的网格收敛性和计算精度(阶).最后,通过NASA Common Research Model标模定升力系数的网格收敛性研究和升阻极曲线预测,验证了软件在复杂外形亚跨声速湍流流动数值模拟中也具有良好的可信度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张来平	中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室	59	555	11.0	21.0
2	常兴华	中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室	21	120	6.0	10.0
3	王年华	中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室	12	39	4.0	6.0
4	马戎	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	14	38	4.0	5.0