国家杰出青年科学基金(10225208)
- 作品数：12 被引量：77H指数：5
- 相关作者：邓小刚毛枚良刘昕陈坚强向大平更多>>
- 相关机构：中国空气动力研究与发展中心更多>>
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- 高超声速飞行器外形热流密度分布计算的高精度方法研究被引量：6
- 2006年
- 为提高高超声速条件下飞行器表面热环境的计算精度,发展了高精度算法WCNS-E-5,并开展了热流密度分布的数值计算研究。该算法采用的是五阶精度加权显式非线性格式,结合四阶精度的二阶偏导数差分近似、四阶精度的边界格式,同时还对网格偏导数及温度梯度也离散为四阶精度。通过求解三维Navier-Stokes方程,数值研究了高超声速飞行器外形如钝锥和双椭球体的物面热流密度分布。模拟结果表明,这种保证全流场高精度的WCNS-E-5得到的流场图像清晰、真实。与通常的二阶算法MUSCL对比,WCNS-E-5具有更高的流线分辨率,获得的热流密度更接近于实验测得分布。
- 刘昕邓小刚毛枚良
- 关键词：高超声速流动NAVIER-STOKES方程
- 高精度非线性格式WCNS的分析研究与其应用被引量：3
- 2007年
- 首先将Fourier方法推广于高维方向研究了五阶精度WCNS的特性,并与其他高阶格式进行比较。分析结果表明WCNS的高精度特性普遍接近甚至好于迎风偏置五阶显式格式EUW-5与Pade′标准格式。然后开展了WCNS的应用研究,采用高效率的WCNS-E-5数值模拟了含强激波的高维复杂流场。算例包括二维高超声速边界层对自由流扰动波的吸收问题以及三维球头绕流问题。计算结果反映出WCNS-E-5对激波等间断的良好捕捉能力,图像清晰光滑,数据准确可靠。
- 刘昕邓小刚毛枚良
- 关键词：FOURIER分析粘性流动
- 高阶加权紧致非线性格式(WCNS)在二维流动计算中的加速收敛研究被引量：2
- 2008年
- 以二维圆柱超声速无粘和粘性绕流的数值模拟为例,空间项采用高阶精度格式WCNS离散,对比研究了LU-SGS、高斯-赛德尔点松弛、线松弛以及GMRES等隐式求解方法的收敛性,并对右端项中的无粘通矢量、GMRES方法中的预处理和子迭代等影响作了对比计算。结果表明,右端项采用Steger-Warming无粘通矢量的收敛性优于其他通失量方法,采用了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。
- 张毅锋邓小刚毛枚良陈坚强
- 关键词：GMRES算法收敛性
- 高精度格式WCNS-E-5的Fourier分析与应用被引量：1
- 2006年
- 对高精度加权紧致非线性格式WCNS-E-5进行了理论分析和应用研究。首先采用Fourier方法分析了WCNS-E-5与WCNS-5及其它高阶格式(迎风偏置格式EUW-5与标准格式)的差分误差特性,研究了它们在分辨效率方面的特性和相位误差在多维方向上的各向异性特性。分析结果显示WCNS-E-5与WCNS-5在色散与耗散特性方面优于EUW-5,分辨效率也普遍高于EUW-5和格式,而且它们的相位速度在多维方向上传播所表现的各向异性特性与其它高阶格式一致。WCNS-E-5的高精度特性与WCNS-5的一致,但在计算过程中少了三对角矩阵求解因而它的效率更高,于是采用WCNS-E-5数值模拟了二维/三维复杂流场,算例包括单涡斜向运动、二维Rie-mann问题以及存在分离的大攻角钝锥流动问题。计算结果体现了WCNS-E-5具有很低的数值耗散误差,它对激波、膨胀波和接触面等间断具有很好的捕捉能力,得到的图像清晰光滑,准确再现了真实流动现象。
- 刘昕邓小刚毛枚良
- 关键词：FOURIER分析
- NND格式在多维理想磁流体方程组中的应用
- 采用修正的四步Runge-Kutta方法求解三维一般曲线坐标系下的理想磁流体方程组,为克服数值振荡,加特征型NND格式进行后处理。特征型NND格式推广到求解三维磁流体（MHD）问题需要知道雅可比通量的左右特征矩阵,在具体...
- 赫新陈坚强邓小刚
- 关键词：磁流体NND格式
- 高精度加权紧致非线性格式的研究进展被引量：22
- 2007年
- 综述了高精度加权紧致非线性格式WCNS在理论分析以及复杂流动应用方面的研究进展.首先回顾了国内外高精度格式研究的概况,然后介绍了WCNS的研究与发展历程.在对WCNS进行了Fourier分析和渐近稳定性分析后,给出了WCNS求解多维复杂流动的算例.
- 邓小刚刘昕毛枚良张涵信
- 关键词：FOURIER分析
- 微可压缩模型（SCM）在低马赫数湍流流动中的应用研究
- 大量的计算经初步表明微可压缩模型具有计算精度高、收敛速度快以及计算花销小的特点。在此基础上,本文将微可压缩模型应用于复杂湍流流动的数值模拟中,计算结果表明微可压缩模型在湍流流动数值模拟中具有很高的计算精度。另外,本文还开...
- 向大平邓小刚丛成华毛枚良肖京平
- 关键词：湍流模型
- 高精度格式WCNS-E-5计算物面热流被引量：8
- 2005年
- 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.
- 刘昕邓小刚毛枚良宗文刚
- 关键词：NAVIER-STOKES方程
- 高阶精度格式WCNS-E-5在亚跨声速流动中的应用研究被引量：3
- 2005年
- 采用高阶精度非线性紧致加权格式WCNS-E-5和Baldwin-Lomax模型,求解雷诺平均Navier-Stokes方程,开展了典型翼型与机翼的湍流流动数值模拟研究。对方程中粘性项采用的四阶精度差分近似以及网格导数求解与边界格式的四阶精度,保证了高精度算法的实现。计算结果表明:本文算法能够准确地模拟这些翼型与机翼的亚跨声速流场,得到与实验测量十分吻合的壁面压力分布,计算结果对网格的依赖性小。
- 刘昕邓小刚毛枚良
- 关键词：NAVIER-STOKES方程
- 辉光放电等离子体对边界层流动控制的机理研究被引量：12
- 2006年
- 本文求解电位势方程得到电场分布,假定电场强度大于击穿阈值的区域为等离子体区,给定电荷密度,得到了作用于流体上的电场力。通过求解带源项的NS方程,研究了一个大气压下的均匀辉光放电等离子体对边界层流动的影响,考察了电场力做功对流动的影响。本文研究结果同文献[6]一致,即电场力总体上使边界层流动加速。另外,电场力做功对流动参数的影响可以忽略。文献[6]给出的线化电场模型和本文得到的电场相比,具有较大的差别,该差别引起了流动参数显著差别。
- 毛枚良邓小刚向大平陈坚强
- 关键词：等离子体电场数值模拟
