本文選題：混合網(wǎng)格 + 收斂效率�。� 參考：《航空學(xué)報(bào)》2016年11期

【摘要】：為提高流場計(jì)算收斂效率,發(fā)展了一套適用于三維混合網(wǎng)格Naiver-Stokes方程求解的并行廣義最小殘差(GMRES)隱式時(shí)間推進(jìn)方法。該方法由科學(xué)計(jì)算可移植擴(kuò)展工具包(PETSc)中的Krylov子空間求解器實(shí)現(xiàn),線性方程系統(tǒng)中的系數(shù)矩陣直接以顯式給出以提高算法的穩(wěn)定性。為進(jìn)一步提高GMRES方法的收斂速度,對非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的序號(hào)進(jìn)行了重排序,使得系數(shù)矩陣的非零元素盡量向主對角線靠近。利用所發(fā)展的GMRES方法,完成了對ONERAM6機(jī)翼、AIAA阻力預(yù)測會(huì)議通用研究模型(CRM)等算例的計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。通過與其他隱式推進(jìn)方法進(jìn)行比較,對算法的收斂特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,所發(fā)展的GMRES方法計(jì)算更加穩(wěn)定,殘差下降速度相對LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)方法更快,尤其是氣動(dòng)力系數(shù)向著收斂解逼近的速度更加明顯,提高了計(jì)算效率。
[Abstract]:In order to improve the convergence efficiency of flow field computation, a set of parallel generalized minimum residuals (GMRES) implicit time advance method for solving Naiver-Stokes equations with three-dimensional hybrid grids is developed. The method is implemented by Krylov subspace solver in the portable extensible tool kit (PETSc), and the coefficient matrix in linear equation system is given directly in order to improve the stability of the algorithm. To further improve the convergence rate of the GMRES method, the ordinal number of the unstructured grid is reordered to make the non-zero elements of the coefficient matrix as close as possible to the main diagonal. Using the developed GMRES method, the calculation results of the general research model CRM for the AIAA resistance prediction conference of the ONERAM6 wing have been completed. The calculated results are in good agreement with the experimental results. By comparing with other implicit propulsion methods, the convergence characteristics of the algorithm are studied. The results show that the GMRES method developed in this paper is more stable, and the reduction speed of the residual error is faster than that of the LU-SGSer-Upper symmetric Gauss-Seidel-based method, especially the velocity of aerodynamic coefficients approaching to the convergent solution is more obvious, and the computational efficiency is improved.
【作者單位】： 中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心計(jì)算空氣動(dòng)力研究所;
【分類號(hào)】：V211

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本文編號(hào)：1987991