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力學(xué)研究的重要手段。但另一方面,CFD在物理模型和計算方法等核心理論上的進步卻顯得步履蹣跚。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)鍵問題評述其發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)。在湍流模型中,重點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)捩模型和層流動能轉(zhuǎn)捩模型等,重點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、多維流動等問題方面的發(fā)展現(xiàn)狀。在高階格式中,主要關(guān)注WENO和DG等格式,論述其在計算精度、時間求解、激波捕捉、計算效率等性能方面的現(xiàn)狀和問題。最后針對上述方向給出了簡要總結(jié)和未來發(fā)展的建議等。

【文章頁數(shù)】：29 頁

【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 層流動能轉(zhuǎn)捩模型
2 計算方法
    2.1 通量求解方法研究進展
        2.1.1 激波異常問題
        2.1.2“overheating”問題
        2.1.3 全速域流動模擬問題
        2.1.4 多維流動模擬問題
    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 面向工程問題的定常氣動力計算
        2.2.2 高階格式的計算精度
        2.2.3 高階格式的時間求解方法
        2.2.4 高階格式的激波捕捉方法
        2.2.5 高階格式的計算代價分析
        2.2.6 軟件實現(xiàn)
3 發(fā)展趨勢及建議
    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



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