CFD(computational fluid dynamics)在航空航天中的應(yīng)用發(fā)展迅速、成效斐然,成為飛行器研制和空氣動(dòng)力學(xué)研究的重要手段。但另一方面,CFD在物理模型和計(jì)算方法等核心理論上的進(jìn)步卻顯得步履蹣跚。為此,本文聚焦CFD在航空航天中的應(yīng)用,從湍流模型、轉(zhuǎn)捩模型、通量求解方法以及高階格式等CFD關(guān)鍵問(wèn)題評(píng)述其發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)。在湍流模型中,重點(diǎn)論述了常用的線性渦黏性模型的現(xiàn)狀和特性,尤其是其不足,對(duì)比分析了更復(fù)雜的雷諾應(yīng)力模型。在轉(zhuǎn)捩模型中,主要包括低雷諾數(shù)湍流模型、間歇因子轉(zhuǎn)捩模型和層流動(dòng)能轉(zhuǎn)捩模型等,重點(diǎn)介紹了各類模型的發(fā)展歷程、構(gòu)造方式和適用范圍。在通量求解方法中,重點(diǎn)關(guān)注迎風(fēng)通量格式,論述其在解決激波異常、overheating、全速域模擬、多維流動(dòng)等問(wèn)題方面的發(fā)展現(xiàn)狀。在高階格式中,主要關(guān)注WENO和DG等格式,論述其在計(jì)算精度、時(shí)間求解、激波捕捉、計(jì)算效率等性能方面的現(xiàn)狀和問(wèn)題。最后針對(duì)上述方向給出了簡(jiǎn)要總結(jié)和未來(lái)發(fā)展的建議等。

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【文章目錄】：
0 引言
1 物理模型
    1.1 湍流模型
    1.2 轉(zhuǎn)捩模型
        1.2.1 低雷諾數(shù)湍流模型
        1.2.2 間歇因子轉(zhuǎn)捩模型
        1.2.3 層流動(dòng)能轉(zhuǎn)捩模型
2 計(jì)算方法
    2.1 通量求解方法研究進(jìn)展
        2.1.1 激波異常問(wèn)題
        2.1.2“overheating”問(wèn)題
        2.1.3 全速域流動(dòng)模擬問(wèn)題
        2.1.4 多維流動(dòng)模擬問(wèn)題
    2.2 高階格式
        2.2.1 高階格式的應(yīng)用現(xiàn)狀
            2.2.1. 1 氣動(dòng)聲學(xué)數(shù)值模擬中的應(yīng)用
            2.2.1. 2 湍流數(shù)值模擬中的應(yīng)用
            2.2.1. 3 面向工程問(wèn)題的定常氣動(dòng)力計(jì)算
        2.2.2 高階格式的計(jì)算精度
        2.2.3 高階格式的時(shí)間求解方法
        2.2.4 高階格式的激波捕捉方法
        2.2.5 高階格式的計(jì)算代價(jià)分析
        2.2.6 軟件實(shí)現(xiàn)
3 發(fā)展趨勢(shì)及建議
    3.1 湍流模型
    3.2 轉(zhuǎn)捩模型
    3.3 通量求解
    3.4 高階格式



本文編號(hào)：3735292