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基于HLLC近似Riemann解的自由面流动数值模拟: 2016年; 对于自由面流动问题,发展了一种新的数值模拟方法.在该方法中,自由面的捕捉通过求解Level Set方程实现.该方程与流体力学控制方程耦合形成双曲系统方程,并采用人工压缩方法进行求解.为了提高计算的分辨率,发展了一种有限体积框架下的高阶WENO格式,并构造了基于HLLC近似Riemann算子的通量函数.对若干典型自由面流动问题进行了数值模拟,计算结果表明了该方法的有效性.; 李泠泉杨爱明; 关键词：LEVEL WENO格式

基于高阶谱差分和嵌套网格方法的三维无粘流动数值模拟: 2014年; 数值方法采用高阶谱差分格式,单元边界上的通量采用基于Roe格式的近似黎曼解,在嵌套网格上求解三维Euler方程.嵌套边界上使用了一种高阶紧致的插值格式.对三维亚音速定常无粘流动进行数值模拟,使用嵌套网格与单块网格得到的计算结果吻合很好.; 杨柳杨爱明; 关键词：高阶格式

基于时间谱方法的振荡翼型非定常粘性绕流数值模拟被引量：1: 2013年; 采用时间谱方法求解周期性非定常Navier-Stokes方程,对绕振荡翼型非定常粘性流动进行了数值模拟研究。方程中对流项离散采用Roe′s FDS格式,时间项采用基于时间谱方法的傅里叶表达式离散,并引入伪时间项。为提高计算效率,时间推进采用隐式BLU-SGS方法。对绕振荡NACA0012翼型的亚声速和跨声速非定常粘性绕流进行数值模拟,计算结果与实验值吻合很好。; 程苏堃杨小权杨爱明; 关键词：振荡翼型

用强耦合RANS方法模拟旋翼悬停流场被引量：2: 2014年; 在旋转坐标系下,将Spalart-Allmaras(S-A)一方程湍流模型和Reynolds-averaged NavierStokes(RANS)方程耦合成一个新的RANS方程,并发展了基于多块重叠网格的强耦合RANS求解方法,用于直升机旋翼悬停流场的数值模拟.为了提高计算效率,针对多重网格方法在多块重叠网格上实施的困难,提出了一种基于重叠网格的多重网格实施方法.通过对Caradonna-Tung(C-T)和ONERA 7A旋翼悬停算例验证了发展的强耦合RANS方法和基于重叠网格的多重网格实施方法的有效性.研究结果表明:发展的基于重叠网格的多重网格方法有较高的计算效率,3层网格的加速比约为7.7;强耦合RANS法的计算精度明显高于传统的松耦合RANS方法,特别是在与阻力相关性能参数的预测中,强耦合RANS方法的预测结果更加精确.; 姬昌睿杨小权杨爱明司江涛刘沛清; 关键词：悬停旋翼强耦合多重网格方法重叠网格

一种强耦合Spalart-Allmaras湍流模型的RANS方程的高效数值计算方法被引量：11: 2013年; 在工程实际中,一方程湍流模型或两方程湍流模型的求解通常和雷诺平均Navier-Stockes(RANS)方程的求解是解耦的,也称之为松耦合求解。在松耦合求解过程中,RANS方程和湍流模型方程通常采用不同的数值方法异步求解。这种求解方式很容易产生因两者计算精度不一致而引起的额外数值耗散。为了消除这种耗散,将RANS方程与Spalart-Allmaras模型方程耦合成一个系统方程——强耦合RANS方程,并发展了一种用于求解该系统方程的高效强耦合算法,其中对流项离散采用了Roe格式,时间项的离散采用了隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式,为了提高计算效率,采用了三层V循环多重网格方法。通过翼型/机翼和振荡翼型/机翼等算例验证了本文发展的强耦合算法不仅具有较好的收敛性,而且计算精度明显优于松耦合算法,特别对于阻力的预测,强耦合算法更加准确。; 杨小权杨爱明孙刚; 关键词：RANS方程多重网格方法双时间方法

基于时间谱方法的振荡翼型和机翼非定常黏性绕流数值模拟被引量：12: 2013年; 传统的双时间方法在非定常计算中长时间的过渡迭代推进求解导致其计算效率相对较低,针对周期性非定常流动问题的流动特征,发展了一种基于离散傅里叶变换的高效时间谱方法,用于求解振荡翼型和机翼的非定常黏性绕流。在时空耦合的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的求解中,对流项的离散应用了Roe的通量差分格式,物理时间项的离散方法为时间谱方法,伪时间推进采用了隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式。考虑到湍流的时空耦合效应,时空耦合的Spalart-Allmaras一方程湍流模型的物理时间项同样采用时间谱方法进行离散。为了进一步提高计算效率,当地时间步长和多重网格技术等加速收敛的措施均被采用。算例对俯仰振荡NACA0012翼型和Lann机翼的周期性非定常流场进行了数值计算。结果表明:对于周期性非定常流场的数值模拟,相比于传统的双时间方法,用时间谱方法近似物理时间项,不仅能够提高流场的计算精度,而且更能够大幅度提高计算效率。; 杨小权程苏堃杨爱明孙刚; 关键词：双时间方法机翼多重网格数值模拟

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国家自然科学基金(11172070)