BGK方法在非结构网格上的应用

计算物理 ›› 2002, Vol. 19 ›› Issue (6): 476-482.

BGK方法在非结构网格上的应用

孙喜明, 杨京龙, 姚朝晖

清华大学工程力学系, 北京 100084

收稿日期:2001-08-15 修回日期:2001-10-18 出版日期:2002-11-25 发布日期:2002-11-25
作者简介:孙离明(1973-),男,湖南,博士生,从理BGK方法及冲击射流数值模拟的研究.
基金资助:
国家自然科学基金(19902009)资助项目

APPLICATION OF BGK SCHEME ON UNSTRUCTURED MESHES

SUN Xi-ming, YANG Jing-long, YAO Zhao-hui

Dynamic Engineering Department, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received:2001-08-15 Revised:2001-10-18 Online:2002-11-25 Published:2002-11-25

摘要/Abstract

摘要： 采用旋转局部坐标的方法,发展了一种针对非结构网格的BGK计算方法.该方法属于有限体积法,大致分为两个步骤:①空间离散:②通量计算及时间推进.在第①步中,采用基于最小二乘法的高阶ENO格式来获得宏观物理量的高阶导数;在第②步中,采用旋转坐标轴的方法来计算非结构网格单元各边的通量.并得出了后台阶绕流(Backward Facing Step)及翼型绕流(Flow Over an Airfoil)两个算例的计算结果.

关键词: BGK方法, 非结构网格, ENO格式, 旋转局部坐标

Abstract: A BGK model on the 2D adaptive unstructured mesh is developed within a finite volume framework, which consists of two steps:the solution reconstruction step and the gas evolution step. The computation domain is tessellated with triangular elements. In the reconstruction step, a high-order ENO scheme based on the least-square principle is employed to obtain the derivatives. In the gas evolution step, with the axis rotation, the flux through each side of the triangular element is obtained. Some test cases validate the capability of the current numerical approach to provide a highly accurate solution in complex geometries. It is observed that the BGK model provides a reasonable alternative to Riemann solvers.

Key words: BGK model, unstructured mesh, ENO scheme, axis rotation method

中图分类号:

孙喜明, 杨京龙, 姚朝晖. BGK方法在非结构网格上的应用[J]. 计算物理, 2002, 19(6): 476-482.

SUN Xi-ming, YANG Jing-long, YAO Zhao-hui. APPLICATION OF BGK SCHEME ON UNSTRUCTURED MESHES[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2002, 19(6): 476-482.

[1]	余亦泽, 徐胜利, 张竹鹤, 张梦萍. CH₄/空气简化动力学机理数值验证[J]. 计算物理, 2020, 37(3): 253-262.
[2]	郭子滔, 冯仁忠. 一种高精度的修正Hermite-ENO格式[J]. 计算物理, 2019, 36(2): 141-152.
[3]	丁生荣, 徐胜利, 卢键方, 张梦萍. rGFM和level-set方法在水柱群和喷管流场计算中的应用[J]. 计算物理, 2019, 36(2): 165-174.
[4]	艾邦成, 张亮, 陈智. 低耗散非结构网格多维限制器[J]. 计算物理, 2018, 35(5): 545-553.
[5]	赵琪, 张梦萍, 徐胜利, 卢键方. 激波和单列水柱、气水固多界面相互作用的数值模拟[J]. 计算物理, 2018, 35(3): 285-293.
[6]	徐维铮, 孔祥韶, 吴卫国. 改进的三阶WENO-Z+格式及其应用[J]. 计算物理, 2018, 35(1): 13-21.
[7]	林文洲, 林忠, 刘全. 非结构多边形网格滑移线开穴算法[J]. 计算物理, 2017, 34(3): 273-282.
[8]	张荣培, 蔚喜军, 崔霞, 冯涛. 隐-显积分因子间断Galerkin方法求解二维辐射扩散方程[J]. 计算物理, 2012, 29(5): 647-653.
[9]	雷国东, 李万爱, 任玉新. 求解可压缩流的高精度非结构网格WENO有限体积法[J]. 计算物理, 2011, 28(5): 633-640.
[10]	刘帅强, 欧阳洁, 阮春蕾. 非结构网格上Level Set方程的间断有限元解法[J]. 计算物理, 2011, 28(5): 649-658.
[11]	明平剑, 段文洋. 液舱横荡非结构网格高阶格式数值模拟[J]. 计算物理, 2011, 28(4): 507-514.
[12]	张来平, 刘伟, 贺立新, 赫新, 邓小刚. 基于静动态重构的高阶DG/FV混合格式在二维非结构网格中的推广[J]. 计算物理, 2011, 28(2): 188-198.
[13]	雷国东, 任玉新. 求解多维欧拉方程的二阶非结构网格混合旋转Riemann求解器[J]. 计算物理, 2009, 26(6): 799-805.
[14]	王盛玺, 宋松和, 邹正平. 基于约束Delaunay三角化的二维非结构网格生成方法[J]. 计算物理, 2009, 26(3): 335-348.
[15]	雷国东, 柳贡民, 张文平, 朱明刚. 考虑密度与温度耦合关系的非结构网格SIMPLEC算法[J]. 计算物理, 2009, 26(1): 9-16.