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三角翼涡破裂的高精度数值模拟

王光学, 邓小刚, 王运涛, 刘化勇

计算物理 2012, 29 (4): 489-494.

摘要（325）

PDF （2109KB）（1263）

采用5阶精度的加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)数值模拟65°后掠角尖前缘三角翼的大攻角跨声速绕流流场,考察低耗散、高分辨率的WCNS-E-5格式对于三角翼涡破裂模拟的适用性,及激波旋涡干扰对涡破裂点位置的影响,重点研究三角翼大攻角旋涡破裂点的突然前移.通过求解任意坐标系下的非定常雷诺平均N-S方程,采用WCNS-E-5和SST两方程湍流模型,与试验结果和文献计算结果对比,表明既有高阶精度又能光滑捕捉激波的WCNS格式在模拟三角翼旋涡破裂方面具有一定优势,其数值结果与试验结果吻合较好,三角翼大攻角旋涡破裂点的突然前移是由于跨声速流场的激波旋涡干扰.

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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

张来平, 刘伟, 贺立新, 赫新, 邓小刚

计算物理 2011, 28 (2): 188-198.

摘要（357）

PDF （647KB）（1167）

通过比较间断Galerkin有限元方法(DGM)和有限体积方法(FVM),提出"静态重构"和"动态重构"的概念,进一步建立基于静动态"混合重构"算法的三阶DG/FV混合格式.在DG/FV混合格式中,单元平均值和一阶导数由DGM方法"动态重构",二阶导数利用FVM方法"静态重构";在此基础上,构造高阶多项式插值函数,得到三阶精度的DG/FV混合格式.将DG/FV混合格式推广应用于二维非结构网格,求解二维标量方程和Euler方程.典型算例数值实验表明,DG/FV混合格式达到了理想中的三阶精度.

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基于DCS5格式的LDDRK算法

毛枚良, 姜屹, 邓小刚

计算物理 2010, 27 (2): 159-167.

摘要（441）

PDF （385KB）（1143）

基于五阶线性耗散紧致格式(DCS5)和七级龙格原库塔时间积分算法,根据数值增长因子对精确增长因子的最佳逼近原则,提出与DCS5格式耗散性相适应的优化方法,并得到相应的七级五阶低耗散低色散龙格原库塔(LDDRK)算法.求解标量线性对流方程和线化Euler方程得到的一维波传播问题的数值结果显示,七级五阶LDDRK算法的精度优于七级七阶精度的标准龙格原库塔算法.

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耗散紧致格式的频谱特性研究与应用

毛枚良, 邓小刚, 李松

计算物理 2009, 26 (3): 371-377. DOI: 10.3969/j.issn.1001-246X.2009.03.006

摘要（345）

PDF （306KB）（1618）

采用Fourier分析方法,给出线性耗散紧致格式和基于m级Runge-Kutta时间积分方法的全离散格式的频谱特性,并应用五阶耗散紧致格式模拟典型高频波传播和超声速平面Couette流动的特征值问题及其稳定性边值问题,展示耗散紧致差分格式良好的频谱特性.

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常气压辉光放电等离子体对边界层流动的影响

毛枚良, 邓小刚, 陈亮中, 陈坚强

计算物理 2009, 26 (1): 57-63.

摘要（258）

PDF （364KB）（1253）

基于Shyy提出的常气压下均匀辉光放电等离子体与空气干扰的物理模型,通过求解电位势方程得到电场分布及作用于流体上的电场力.以NACA0015翼型低速绕流为对象,通过数值求解考虑等离子体作用的流体运动控制方程,研究等离子体位置和个数控制对翼型绕流分离的影响.位于分离点上游的等离子体能够有效地抑制流动分离,而在分离区的等离子体对流动影响很弱,这一结论同实验观察一致,并给出等离子体对翼型壁面压力和气动力影响的规律.

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一种可压缩流动的高阶加权紧致非线性格式(WCNS)的加速收敛方法

张毅锋, 邓小刚, 毛枚良, 陈坚强

计算物理 2007, 24 (6): 698-704.

摘要（254）

PDF （319KB）（1422）

以高超声速粘性绕流的数值模拟为例,研究LU-SGS、高斯-赛德尔点松弛、线松弛以及GMRES等隐式求解方法在空间项采用高阶精度格式WCNS离散时的收敛性,并对GMRES(generalized minimal residual)方法中的子迭代影响作了对比计算.结果表明,采用准确的解析雅克比矩阵的点、线松弛的收敛速度优于LU-SGS,以线松弛为预处理的GMRES算法具有良好的收敛特性.

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多块对接网格技术在电磁场散射问题中的应用

赫新, 陈坚强, 毛枚良, 邓小刚

计算物理 2005, 22 (5): 465-470.

摘要（220）

PDF （500KB）（1119）

采用多块对接网格技术和时域有限体积法(FVTD)研究了典型目标和多体的电磁场散射问题.控制方程采用三维一般曲线坐标系下的时变麦克斯韦方程组.时间方向采用四步Runge-Kutta方法,空间离散采用基于通量雅可比矩阵特征结构的通矢量差分分裂,依赖变量采用MUSCL插值.时间方向的计算精度为2阶,空间方向的计算精度可达3阶.典型算例的雷达散射截面(RCS)的计算结果与理论解吻合很好.对于多体问题计算与文献结果相当一致,说明该算法具有对复杂拓扑结构外形(包括多体问题)进行数值模拟的能力.

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高精度格式WCNS-E-5计算物面热流

刘昕, 邓小刚, 毛枚良, 宗文刚

计算物理 2005, 22 (5): 393-398.

摘要（399）

PDF （371KB）（1274）

采用加权紧致非线性格式WCNS-E-5,四阶精度的二阶导数差分近似以及四阶精度的边界格式构造了高精度算法,对高超声速粘性流动的物面热流进行数值研究.首先考察了壁面网格雷诺数对驻点热流的影响,然后开展了边界格式对热流计算结果影响的研究,最后对大攻角钝锥绕流进行了数值模拟.研究结果表明:WCNS-E-5能降低边界层内网格分辨率,全场高精度的WCNS-E-5计算得到的流场图像清晰、真实、分辨率高,热流值准确、可靠.

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