具有横向喷流的超音速流场数值模拟

摘要

首先,该文对三维Euler方程的有限元非结构网格隐式数值求解格式做了细致的研究.构造了一种基于线化理论的隐式格式.应用该文发展的三维Euler方程的有限元非线结构网格隐式数值求解格式对具有横向喷流的超音速流场进行了数值模拟.其次,该文提出了Euler方程数值解与可压涡对模型相结合的方法以数值模拟具有横向喷流的超音速流场.针对该文研究问题的特点,研究了非结构网格的生成技术.另外,在Euler方程数值求解格式的研究基础上,对二维雷诺平均Navier-Stokes方程进行了基于非结构网格的数值求解格式的研究.对二维翼型绕流流场进行了数值模拟,并将此方法应用于具有横向喷流的超音速流场的数值模拟中.

目录

摘要

第一章绪论

§1.1 CFD概述

§1.2问题的背景

§1.3本文的主要工作

§1.4本文的主要研究特色和创新点

§1.5研究工作展望

第二章喷流场的Euler方程有限元解

§2.1引言

§2.2定常Euler方程的隐式格式有限元解

§2.2.1控制方程

§2.2.2边界条件

§2.2.3空间离散

§2.2.4一阶通量分裂格式的讨论

§2.2.5二阶精度格式的建立

§2.2.6边界条件处理

§2.2.7加速收敛技术

§2.2.8隐式格式的建立

§2.3喷流场的Euler方程解

§2.4计算结果与讨论

§2.5计算结果附图

第三章横向喷流与超音速主流干扰流场的数值研究

§3.1引言

§3.2单喷流与超音速主流干扰流场的数值模拟

§3.2.1可压缩涡对模型流场解

§3.2.2可压缩涡对模型的建立

§3.2.3可压涡对模型与欧拉方程数值解的结合

§3.2.4边界修正

§3.2.5动弹网格技术及自适应技术的应用

§3.3双喷流与超音速主流干扰流场的数值模拟

§3.4计算结果与讨论

§3.5计算结果附图

第四章非结构网格生成

§4.1引言

§4.2 Delauney三角化方法

§4.2.1初始网格的生成

§4.2.2内点的插入

§4.2.3加密

§4.2.4光顺

§4.3计算结果附图

第五章喷流场的N-S方程数值模拟

§5.1引言

§5.2控制方程

§5.3粘性项分裂

§5.4 二层Baldwin-Lomax代数紊流模型

§5.5粘性项的嵌入

§5.6边界条件

§5.7当地时间步长

§5.8喷流边界条件

§5.9计算结果及讨论

§5.9.1 NACA0012翼型绕流

§5.9.2喷流流场的数值计算

§5.10计算结果附图

第六章研究工作总结

致谢

参考文献