稀薄流到连续流跨流域复杂高超声速绕流统一算法研究

摘要

为了发展有效模拟所有流域飞行器复杂绕流问题的一体化数值计算方法，本文从连接微观分子动力学与宏观流体力学的介观Boltzmann速度分布函数理论出发，结合从事DSMC方法与计算流体力学有限差分方法研究基础，阐述文章作者近年来通过探索可描述各流域气体流动输运现象的Boltzmann简化速度分布函数方程数值求解方法，开展稀薄流到连续流跨流域复杂高超声速绕流问题气体运动论统一算法研究进展情况。研究表明，所提出基于离散速度空间并行分布计算策略在整个算法过程具有较好的静态稳定性，不存在临界与边界离散通信问题，各处理机对自己所分配的计算任务具有相对独立的完整性，算法通信效率与并行计算效率较高，不仅负载平衡好，且有很好的并行可扩展性，达到了拟线性加速并行效果，提供了一条依靠我们国家自行研制的超级并行计算机系统，可靠模拟连续流到稀薄流跨流域复杂飞行器高超声速绕流问题的道路。