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煤油超燃冲压发动机三维大规模并行数值模拟

杨顺华, 乐嘉陵, 赵慧勇, 郑忠华

计算物理 2009, 26 (4): 534-540.

摘要（314）

PDF （418KB）（1416）

在我国巨型计算机上,采用1024个CPU对煤油燃料超燃冲压发动机燃烧流场进行三维大规模并行数值模拟.计算软件采用自主研发的并行软件AHL3D,控制方程采用雷诺平均的N-S方程,无粘项计算采用Steger-Warning矢通量分裂格式,湍流模型采用k-ω双方程模型,煤油分子式采用正癸烷代替.计算给出的发动机壁面压强分布与试验测量结果有较好的一致性.结果表明,凹槽是发动机主要的着火区和火焰稳定区,同时,由于燃料的喷注形成的回流区也起到一定的稳焰作用.计算结果验证了AHL3D程序和采用的理论模型可以用于模拟煤油燃料超燃冲压发动机内部的复杂流动.

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吸气式高超声速飞行器气动力气动热的数值模拟方法及应用

贺旭照, 赵慧勇, 乐嘉陵

计算物理 2008, 25 (5): 555-560.

摘要（344）

PDF （325KB）（1305）

对吸气式高超声速飞行器而言,物面热流和摩阻的准确预测对飞行器设计及安全十分关键.介绍采用CFD准确预测气动力和气动热的方法,包括流动的控制方程、湍流模型及湍流的先进壁面函数边界条件,介绍流动的数值求解方法.对典型超声速层流和湍流流动的摩擦阻力和热流进行详细的验证与确认,考察CFD工具在使用先进壁面函数边界条件后,湍流计算的法向网格无关性能力.对设计的一种吸气式高超声速飞行器的气动力和气动热进行数值模拟,为飞行器的气动设计及热防护提供了可靠的数据.

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一种新的壁面距离计算方法——循环盒子法

赵慧勇, 贺旭照, 乐嘉陵

计算物理 2008, 25 (4): 427-430.

摘要（351）

PDF （304KB）（1197）

很多湍流模型都需要内点到壁面的距离,当网格量特别大时,计算壁面距离不仅计算量很大,而且费时.通过对当前壁面距离计算方法的分析,提出一种新的计算方法——循环盒子方法.循环盒子法计算效率高,通用性和健壮性较好,可以得到和直接法相同的结果.通过对7个二维和三维算例的计算表明,循环盒子法的计算时间比直接法缩小一个量级.而且,对于同一个问题,随着网格的加密,循环盒子法效率更高.

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双时间步方法的应用分析

赵慧勇, 乐嘉陵

计算物理 2008, 25 (3): 253-258.

摘要（519）

PDF （286KB）（1239）

对双时间步方法隐式迭代的稳定性、启动问题、子迭代初值和收敛性准则进行分析.一般认为,双时间步的真实时间步长是基于精度,而不是稳定性的基础上给定,因此真实时间步长可以取得很大,但对VonNeumann稳定性分析表明,对于子迭代采用隐式的算法,稳定性的要求对真实时间步有限制.并通过对Sod激波管问题的计算,验证该分析.

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TVD数值技术在弱电离化学非平衡斜激波反射流场计算中的应用

胡光初, 乐嘉陵, 曹文祥

计算物理 1994, 11 (2): 195-202.

摘要（323）

PDF （445KB）（905）

本文成功地将二阶迎风TVD数值格式运用到弱电离、化学非平衡斜激波反射流场的数值计算中。气体力学方程与组元质量守恒方程组全耦合求解是目前非平衡流场数值计算中的新方向,文中详细地给出了气体力学方程和组元质量守恒方程组全耦合求解过程,最后给出了三种不同情况斜激波反射流场数值结果并进行了详细讨论,本文所得结果与文献[4]由I.I.Glass提供的实验结果和文献[1]由H.M.Glaz提供的数值结果相符合。

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