針對航天器再入解體碎片繞流問題,通過分析無網(wǎng)格方法計算原理,推導了基于泰勒級數(shù)展開確定點云結(jié)構(gòu)上的空間離散與適用于最小二乘無網(wǎng)格方法的無粘通量求解格式,采用三階Strong Stability Preserving型Runge-Kutta時間推進與特征基礎(chǔ)邊界條件數(shù)值處理,研究建立了求解二維無粘氣體流動的無網(wǎng)格數(shù)值方法。通過對典型算例和碎片簡化模型等問題進行計算分析,表明設(shè)計的無網(wǎng)格方法通量格式能夠很好地捕捉Euler方程描述的流場特征,具有較強的收斂適應(yīng)性與魯棒性。研究表明建立的最小二乘無網(wǎng)格數(shù)值方法具備推廣應(yīng)用到航天器解體碎片繞流模擬的潛在能力。 

【文章來源】：載人航天. 2020,26(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

點云結(jié)構(gòu)

W j+1/2 L =W i + 1 4 f i - W j+1/2 R =W j - 1 4 f j + f i - =(1-k)minmod[Δ i - ,βΔ i ]+ (1+k)minmod[βΔ i - ,Δ i ] f j + =(1-k)minmod[Δ i + ,βΔ i ]+ (1+k)minmod[βΔ i + ,Δ i ]?????? ??? (10)計算中參數(shù)k和β都取1.0,式中差分算子表示見式(11):

采用經(jīng)典的NACA0012翼型跨聲速和超聲速繞流流場算例對建立的最小二乘無網(wǎng)格數(shù)值方法進行驗證。計算域的遠場邊界距物面大約為20倍弦長,流場離散點基于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成,共有離散點20 307個,其中固壁上有133個,翼型表面附近區(qū)域空間離散點分布如圖3所示。分別模擬來流馬赫數(shù)0.8、迎角1.25°,以及來流馬赫數(shù)1.2、迎角7°兩個狀態(tài)的跨聲速和超聲速流動。圖4 NACA0012翼型跨聲速流場壓力分布

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]CFD中無網(wǎng)格法若干關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 蔡曉偉.南京理工大學 2014
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本文編號：3540434