基于特征压缩加密准则的网格自适应高阶数值模拟方法技术

本发明专利技术涉及一种基于特征压缩加密准则的网格自适应高阶数值模拟方法，包括：根据实际建立流体控制方程和初边值条件；根据计算区域生成初始的粗计算网格；根据高阶数值格式求解流场物理量在计算网格上的值；根据流场物理量计算出控制方程的特征值；根据计算所得的特征值计算出网格加密指示子的值；根据指示子的值实施计算网格的加密或放粗操作；将原网格上的数值解转化至经网格加密/放粗后的新网格上，继续计算或进行流场分析；本发明专利技术提供的网格自适应数值模拟方法，可以高分辨地捕捉到流场中不同强度激波、不同尺度旋涡等精细结构，且采用自适应计算网格可以减少模拟过程中的计算存储和计算开销，提高复杂流动数值模拟的计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种针对含激波、旋涡的高速复杂流动的网格自适应高阶数值模拟方法，尤其涉及一种基于特征压缩加密准则的网格自适应高阶数值模拟方法，属于计算流体力学领域。

技术介绍

1、针对含激波、旋涡的高速复杂流动的数值模拟，经典的数值格式往往需要昂贵的计算开销(如较密的计算网格、较高的格式精度等)以捕捉流场中的各种流动细节。因而发展计算资源自适应分配的高阶数值方法是提升格式分辨率和计算效率的有效途径。

2、由于激波等间断结构的存在，网格自适应方法相比于精度自适应方法在格式鲁棒性、分辨率等方面更有优势。然而，网格自适应方法缺乏较为可靠的流场结构指示子，经典的梯度类、变差类等网格加密准则，有时会难以分辨弱激波、小尺度涡等特定流场结构，导致这些结构持续处于欠分辨状态。

3、因此，发展更可靠的流场结构指示子用以精准捕捉特定的流场结构，是决定高阶数值格式鲁棒性、分辨率、计算效率的关键，高精度高分辨率的流场结果在流动机理分析、流动控制等领域扮演着重要的角色。

技术实现思路

1、本专利技术解决的技术问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于特征压缩加密准则的网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中每个空间单元Ωe内的单元平均值的计算方法，包括：

3.根据权利要求1所述网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S4中分别构造空间单元Ωe在每个空间方向d上的关于其特征值的单元左侧加权平均值和单元右侧加权平均值包括：

4.根据权利要求1所述网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S5中根据单元左侧加权平均值和单元右侧加权平均值计算每个单元内的具有特征压缩性质的指示子值包括：

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【技术特征摘要】

1.基于特征压缩加密准则的网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，所述步骤s2中每个空间单元ωe内的单元平均值的计算方法，包括：

3.根据权利要求1所述网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，所述步骤s4中分别构造空间单元ωe在每个空间方向d上的关于其特征值的单元左侧加权平均值和单元右侧加权平均值包括：

4.根据权利要求1所述网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，所述步骤s5中根据单元左侧加权平均值和单元右侧加权平均值计算每个单元内的具有特征压缩性质的指示子值包括：

5.根据权利要求4所述网格自适应高阶数值模拟方法，其特征在于，所述一维标量方程的激波指示子的表达式如下所示：

6.根据权利要求5所述网格自适应高阶数...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯亦葳，许亮，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：