流场数据的数值计算方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种流场数据的数值计算方法和装置。所述方法包括：根据对预先设置的流动区域离散化，得到流动区域对应的网格数据，网格数据包括：网格的形状以及网格节点的位置，根据所述网格数据以及预先设置的来流初始条件，确定网格界面处的当地马赫数，根据当地马赫数，确定用于对预先设置的通量计算格式进行修正，得到低马赫修正通量计算格式，根据低马赫修正通量计算格式，获取流动区域中的流场模拟数据。采用本方法能够可靠、准确地获得流动的流场数据。

Numerical calculation method and device of flow field data

【技术实现步骤摘要】
流场数据的数值计算方法和装置
本申请涉及计算流体力学
，特别是涉及一种流场数据的数值计算方法和装置。
技术介绍
计算流体力学（ComputationFluidDynamic，CFD）在当今工程应用中起到了不可忽视的作用，它与实验流体力学和理论流体力学一起被称为流体力学研究的三大手段。相对于理论分析方法，CFD不依赖于简化的物理模型，直接可以对流体流动的控制方程进行求解；并且CFD可以给出多种物理现象的流动细节，这是实验方法很难做到的。因此CFD迅速成为了实际工程设计与分析广泛采用的有力工具。激波是流动中常见的现象，随着CFD的广泛应用，如何精确、高效地对激波进行模拟成为了一个重要的研究内容，目前最常用的方法是激波捕捉法。激波捕捉法以弱解的数学理论为基础，在网格单元内利用离散形式的守恒律，能够有效地计算包含激波在内的多种间断，即使对于复杂流动，利用单一的数值格式在所有网格内重复相同的计算操作，也可以使计算得到大大简化，因此在包含激波的超声速与高超声速流动的数值模拟中得到了广泛应用。1959年提出的Godunov理论对激波捕捉方法的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流场数据的数值计算方法，所述方法包括：/n根据对预先设置的流动区域离散化，得到所述流动区域对应的网格数据；所述网格数据包括：网格的形状以及网格节点的位置；/n根据所述网格数据以及预先设置的来流初始条件，确定网格界面处的当地马赫数；所述来流初始条件包括：间断两侧的初始速度分量和声速；/n根据所述当地马赫数，对预先设置的通量计算格式进行修正，得到低马赫修正通量计算格式；/n根据所述低马赫修正通量计算格式，获取流动区域中的流场模拟数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种流场数据的数值计算方法，所述方法包括：
根据对预先设置的流动区域离散化，得到所述流动区域对应的网格数据；所述网格数据包括：网格的形状以及网格节点的位置；
根据所述网格数据以及预先设置的来流初始条件，确定网格界面处的当地马赫数；所述来流初始条件包括：间断两侧的初始速度分量和声速；
根据所述当地马赫数，对预先设置的通量计算格式进行修正，得到低马赫修正通量计算格式；
根据所述低马赫修正通量计算格式，获取流动区域中的流场模拟数据。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述网格数据以及预先设置的流体的来流初始条件，确定网格界面处的当地马赫数，包括：
根据所述网格的形状，确定间断左右侧网格界面处的物理数据；所述物理数据包括：间断两侧速度分量和声速；
确定所述间断两侧速度分量平方和的算术平方根与对应声速比值的最大值作为网格界面处的当地马赫数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述当地马赫数，确定用于对预先设置的通量计算格式进行修正，得到低马赫修正通量计算格式，包括：
根据所述当地马赫数，建立权函数；所述权函数用于从所述当地马赫数和1中选择较小的作为权值；
根据间断左右侧垂直于所述网格的速度差、垂直于所述网格的单位法向量、流体密度、声速以及所述权函数，得到低马赫修正项；
将所述低马赫修正项与预先设置的通量计算格式进行叠加，得到低马赫修正通量计算格式。


4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，根据所述低马赫修正通量计算格式，获取流动区域中的流场模拟数据，包括：
根据所述低马赫修正通量计算格式，以来流参数作为迭代初始条件，进行迭代计算，得到流动区域中的流场模拟数据。


5.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述网格中预先选取点对应的压力值，得到压力权函数；
根据所述压力权函数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桦，于航，田正雨，谢文佳，赖剑奇，张烨，杨帆，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43