一种自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法技术

技术编号:45664686 阅读:10 留言:0更新日期:2025-06-27 19:04
本发明专利技术公开了一种自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,包括:针对待进行高雷诺数流动模拟的飞行器的流体力学求解时,通过在每个迭代步利用离散控制方程组求解流通量,得到下一个迭代步的流场中网格单元上的物理量的值,并基于所述物理量的值,确定每个面的左右温度值、左右压力值、左右马赫数;根据各每个面的左右网格单元的压力值计算每个面的左右压力梯度;计算每个面上的压缩因子,并基于压缩因子确定每个网格单元的间断探测因子;引入间断探测阈值,在采用Roe格式对离散控制方程组的流通量进行计算时,将网格单元的断探测因子转换成网格单元上每个面的间断探测因子,通过每个面的间断探测因子与间断探测阈值,确定流场是否存在中断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术计算流体力学中的数值模拟,具体涉及一种自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法


技术介绍

1、在计算流体力学中,数值格式的耗散特性对模拟结果的准确性和稳定性起着关键作用。理想的数值格式应能够在光滑区域保持低耗散以捕捉小尺度流动结构,同时在间断区域(如激波)增加耗散以保证数值稳定性。然而,传统数值格式往往难以同时满足这两方面的需求。例如,高精度的中心格式在光滑区域表现出色,但在间断区域容易产生非物理振荡;而耗散较大的迎风格式虽然能够稳定捕捉激波,但会在光滑区域引入过多耗散,降低模拟精度。考虑到大部分的数值通量格式可以看成中心格式加一个耗散项的组合,研究者们可以根据具体问题的需求,灵活调整中心格式和耗散项的组合。例如,在流动光滑区域减少耗散项,提高中心格式的权重,以捕捉小尺度流动结构;而在流动间断区域增加耗散项的权重,以抑制数值振荡,确保计算的稳定性。通过合理的动态调整耗散项的大小和分布,我们可以设计出适用于模拟高马赫数、高雷诺数等复杂流动问题的高精度、高稳定性的数值格式。

2、为了动态调整耗散项的大小,本申请方法提出一种基于间断探测函数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,在利用离散控制方程组进行第n-1步迭代求解流通量后,可以获得第n个迭代步的流场中网格单元上的物理量的值其中参数ρ,u,v,w,E分别代表密度,x、y、z三个方向速度以及能量,参数上标n表示第n个迭代步,下标i表示第i个网格单元;

3.根据权利要求1所述的自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,所述对每个面的左右温度值、左右压力值的正负进行判断以确保其为正值,包括:

4.根据权利要求2所述的自适...

【技术特征摘要】

1.一种自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,在利用离散控制方程组进行第n-1步迭代求解流通量后,可以获得第n个迭代步的流场中网格单元上的物理量的值其中参数ρ,u,v,w,e分别代表密度,x、y、z三个方向速度以及能量,参数上标n表示第n个迭代步,下标i表示第i个网格单元;

3.根据权利要求1所述的自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,所述对每个面的左右温度值、左右压力值的正负进行判断以确保其为正值,包括:

4.根据权利要求2所述的自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,所述每个面的左右马赫数计算过程为:

5.根据权利要求3所述的自适应控制计算流体力学通量格式耗散的方法,其特征在于,所述根据各每个面的左右网格单元的压力值计算每个面的左右压力...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘智侃王刚刘逸伦张螣越林田雨干源李全铮
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1