隐式格式求解拟压缩性非定常不可压Navier-Stokes方程

计算物理 ›› 2005, Vol. 22 ›› Issue (5): 386-392.

隐式格式求解拟压缩性非定常不可压Navier-Stokes方程

白鹏, 崔尔杰, 周伟江, 李锋

中国航天空气动力技术研究院, 北京 100074

收稿日期:2004-05-20 修回日期:2004-10-29 出版日期:2005-09-25 发布日期:2005-09-25
作者简介:白鹏(1973-),男,陕西蓝田,高级工程师,博士生,从事非定常空气动力学、计算流体力学方面的研究,北京720l信箱16分箱100074.

An Implicit Method for the Pseudo-Compressibility Incompressible Navier-Stokes Equation

BAI Peng, CUI Er-jie, ZHOU Wei-jiang, LI Feng

China Academy of Aerospace Aerodynamics, Beijing 100074, China

Received:2004-05-20 Revised:2004-10-29 Online:2005-09-25 Published:2005-09-25

摘要/Abstract

摘要： 采用Rogers发展的双时间步拟压缩方法,数值求解不可压非定常问题.数值通量分别采用三阶精度Roe格式和二阶精度Harten-Yee的TVD格式离散.为了加快收敛,提高求解效率,试验了几种隐式格式(ADI-LU,LGS,LU-SGS).针对经典的低雷诺数(Re=200)圆柱绕流问题,比较了不同隐式方法的计算结果和求解效率,以及两种数值离散格式计算结果的异同.最后采用Roe格式数值求解了两种典型的低速非定常流动问题:绕转动圆柱(ω=1)低雷诺数流动;NACA0015翼型等速拉起数值模拟.

关键词: 隐式格式, 低雷诺数, 拟压缩方法, 不可压方程

Abstract: A pseudo-compressibility method developed by Rogers is used to solve the incompressible Navier-Stokes equation. Numerical flux is scattered through 3rd order Roe scheme and the 2nd order Harten-Yee TVD scheme separately. In order to accelerate convergence, several implicit methods(ADI-LU, LGS, LU-SGS) are accepted. Efficiency of different methods are shown as a classical flowfield around a cylinder in low Re(Re=200). Roe scheme is used to simulate two low speed unsteady problems:Low Re flowfield around a rotational cylinder(ω=1) and flowfield around a pitching NACA0015 airfoil with identical pitching rate.

Key words: implicit scheme, low Re, pseudo-compressibility method, incompressible Navier-Stokes equations

中图分类号:

白鹏, 崔尔杰, 周伟江, 李锋. 隐式格式求解拟压缩性非定常不可压Navier-Stokes方程[J]. 计算物理, 2005, 22(5): 386-392.

BAI Peng, CUI Er-jie, ZHOU Wei-jiang, LI Feng. An Implicit Method for the Pseudo-Compressibility Incompressible Navier-Stokes Equation[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2005, 22(5): 386-392.

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