【摘要】：為提高求解包含激波問題的計算精度和效率,發(fā)展了一種低耗散、高效率的中心差分-WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)混合格式,Navier-Stokes方程的無黏項在光滑流場區(qū)域采用六階中心差分格式離散,而間斷附近采用五階WENO格式求解;基于密度設(shè)計了一種新型格式開關(guān)實現(xiàn)兩種格式在光滑區(qū)域和間斷之間自動切換,確保數(shù)值解在間斷附近基本無振蕩。針對一維激波熵波作用問題驗證了混合格式的低耗散特性;對二維Riemann問題的研究表明發(fā)展的基于密度的格式開關(guān)更為合理,混合格式的計算效率較WENO格式明顯提高;將其應(yīng)用到激波誘導燃燒問題中,混合格式能很好地捕捉定常流場中激波和化學反應(yīng)鋒面的位置以及非定常流場的振蕩頻率。
[Abstract]:In order to improve the accuracy and efficiency of solving the problem including shock wave, a low dissipation and high efficiency central difference-WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory hybrid scheme is developed. The unviscous term of Navier-Stokes equation is discretized by the sixth-order central difference scheme in the smooth flow field region, while the fifth-order WENO scheme is used to solve the problem near the break. Based on the density, a new format switch is designed to realize the automatic switching between the two schemes in the smooth region and the discontinuity, so as to ensure that the numerical solution has no oscillations near the discontinuity. The low dissipation characteristics of the mixed scheme are verified for the one-dimensional shock entropy wave problem. The study of the two-dimensional Riemann problem shows that the developed density-based format switch is more reasonable, and the computational efficiency of the mixed scheme is obviously higher than that of the WENO scheme. When applied to the shock wave-induced combustion problem, the hybrid scheme can well capture the position of shock wave and chemical reaction front in the steady flow field and the oscillatory frequency of the unsteady flow field.
【作者單位】： 國防科學技術(shù)大學高超聲速沖壓發(fā)動機技術(shù)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(50906098)
【分類號】：O241.8;O354.5

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本文編號：2501869