机翼跨声速非定常绕流IA型反命题变域变分有限元解

计算物理 ›› 2000, Vol. 17 ›› Issue (5): 518-524.

机翼跨声速非定常绕流I_A型反命题变域变分有限元解

郭加宏, 刘高联

上海大学上海市应用数学和力学研究所, 上海 200072

收稿日期:1999-01-28 出版日期:2000-09-25 发布日期:2000-09-25
作者简介:郭加宏(1966~),男,浙江嘉兴,副教授,硕士,从事计算流体力学,流体机械及工程方面的研究,上海市延长路149号189信箱200072.

VARIABLE DOMAIN VARIATIONAL FINITE ELEMENT APPROACH TO I_A INVERSE PROBLEM OF UNSTEADY TRANSONIC FLOW AROUND OSCILLATING AIRFOILS

GUO Jia-hong, LIU Gao-lian

Shanghai Institute of Applied Math & Mech, Shanghai University, Shanghai 200072, P R China

Received:1999-01-28 Online:2000-09-25 Published:2000-09-25

摘要/Abstract

摘要： 以文[1]提出的二维振荡机翼含激波跨声速非定常绕流I_A型反命题变分原理为基础,构建求解I_A型反命题的有限元解法。构造了三维时空可变节点有限元来捕获自由尾涡面和翼面几何形状,跨声速流中的激波用人工密度法捕获。在远场边界上采用简化的无反射边界条件,新型非定常Kutta条件被用于处理尾缘条件。用该方法,根据翼型跨声速非定常绕流翼面压力分布求解I_A型反命题,得到了NACA64A010翼型的几何形状,计算结果令人满意。

关键词: 机翼绕流, 跨声速非定常流, 反命题, 变分有限元

Abstract: On the basis of the variational principles developed in Ref[1], a finite element method(FEM) is constituted for soluting the inverse problem of 2-D unsteady transonic flow around oscillating airfoils, incorporating the non-reflecting far-field boundary conditions and a new unsteady Kutta condition^[7]. All unknown boundary(airfoil contour) and discontinuities(shocks and free trailing vortex sheets) are handled(captured) via the functional variation with variable domain and artificial density concept. For the numerical realization of variable-domain variation, a special finite element with self-adjusting nodes is also suggested herein. The numerical results show that the present method is effective for the design of unsteady airfoil.

Key words: airfoil, transonic flow, inverse problem, variational finite element

中图分类号:

郭加宏, 刘高联. 机翼跨声速非定常绕流I_A型反命题变域变分有限元解[J]. 计算物理, 2000, 17(5): 518-524.

GUO Jia-hong, LIU Gao-lian. VARIABLE DOMAIN VARIATIONAL FINITE ELEMENT APPROACH TO I_A INVERSE PROBLEM OF UNSTEADY TRANSONIC FLOW AROUND OSCILLATING AIRFOILS[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2000, 17(5): 518-524.

[1]	陈露, 高明, 梁佳, 王东民, 赵玉刚, 章立新. 润湿梯度作用下液滴在倾斜表面向上运动的格子Boltzmann模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(6): 672-682.
[2]	肖寒, 李春曦, 苏浩哲, 叶学民. 垂直排液过程不稳定性的数值模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(6): 661-671.
[3]	许爱国, 宋家辉, 陈锋, 谢侃, 应阳君. 基于相空间的复杂物理场建模与分析方法[J]. 计算物理, 2021, 38(6): 631-660.
[4]	王敏, 申玉清, 陈震宇, 徐鹏. 随机多孔介质的蒙特卡罗重构与渗流特性模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(5): 623-630.
[5]	杨柳, 高敬威, 郑元涵, 李晓梅, 张云帆. 基于LB方法的非均质砂质砾岩渗吸规律数值模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(5): 534-542.
[6]	王俊捷, 寇继生, 蔡建超, 潘益鑫, 钟振. 基于Tolman长度的Lucas-Washburn渗吸模型改进及数值模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(5): 521-533.
[7]	薛创, 李馨东, 孙文俊, 叶文华, 彭先觉. 多介质五方程简化模型及界面捕捉的人工压缩算法[J]. 计算物理, 2021, 38(3): 257-268.
[8]	薛社生, 李守先. 正冲击波后固壁表面颗粒的上升运动[J]. 计算物理, 2021, 38(3): 280-288.
[9]	娄钦, 汤升, 王浩原. 基于格子Boltzmann大密度比模型的多孔介质内气泡动力学行为数值模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(3): 289-300.
[10]	梁佳, 高明, 陈露, 王东民, 章立新. 液滴撞击不同湿润性固壁面上静止液滴的格子Boltzmann研究[J]. 计算物理, 2021, 38(3): 313-323.
[11]	邹兴, 陈松泽, 郭照立. 精细平衡气体动理学格式[J]. 计算物理, 2020, 37(6): 653-666.
[12]	王坚毅, 潘振海, 吴慧英. 微通道内椭球颗粒惯性聚焦行为数值研究[J]. 计算物理, 2020, 37(6): 677-686.
[13]	李馨东, 赵英奎, 胡宗民, 姜宗林. 基于第二粘性的Navier-Stokes方程组求解正激波结构[J]. 计算物理, 2020, 37(5): 505-513.
[14]	孙晨, 李肖, 沈智军. 适用于等熵流动的交错拉氏Godunov方法[J]. 计算物理, 2020, 37(5): 529-538.
[15]	李肖, 孙晨, 沈智军. 一维理想弹塑性流体的数值模拟及壁热现象的抑制[J]. 计算物理, 2020, 37(5): 539-550.