高精度算法隱式時(shí)間推進(jìn)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-19 14:04
本文針對(duì)WCNS格式,對(duì)DP-LUR和DPLR兩種隱式時(shí)間格式進(jìn)行了研究。DP-LUR方法由LU-SGS方法發(fā)展而來,利用一系列松弛迭代步代替LU-SGS方法中的Gauss-Seidel迭代。在算例測試中表現(xiàn)出較好的收斂特性,并緩解了在網(wǎng)格長寬比較大時(shí)收斂速度降低的問題。DPLR方法由Gauss-Seidel線松弛(GSLR)方法發(fā)展而來,同樣利用一系列松弛迭代步代替GSLR方法中的Gauss-Seidel迭代。測試表明,對(duì)流Jacobian矩陣的計(jì)算方法對(duì)DPLR方法的收斂特性有較大的影響。對(duì)于復(fù)雜問題,不能獲取合適初場時(shí)收斂過程較慢,恰當(dāng)?shù)剡x取時(shí)間步長或CFL數(shù)對(duì)于減少迭代步數(shù)尤為重要,F(xiàn)有變CFL數(shù)策略并不魯棒,參數(shù)選取不合適時(shí)易造成迭代步的額外增加或計(jì)算發(fā)散。針對(duì)現(xiàn)有程序,我們發(fā)展了一種CFL數(shù)自適應(yīng)策略,利用幾項(xiàng)指標(biāo)來判斷收斂速度和發(fā)生計(jì)算失敗的可能性,并對(duì)CFL數(shù)作出相應(yīng)調(diào)整。將CFL自適應(yīng)方法應(yīng)用于LU-SGS、DP-LUR和DPLR方法中,算例測試表明收斂加速明顯,可以有效避免計(jì)算發(fā)散。
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
低速圓柱繞流計(jì)算網(wǎng)格和壓力云圖
NACA0012翼型繞流計(jì)算網(wǎng)格和壓力云圖
5m,如圖3.3左圖所示。計(jì)算狀態(tài)為Ma = 17.1,每米雷諾數(shù)Rem= 5.43 × 105,等溫壁面Tw= 300K。(4)高超聲速鈍錐繞流[20, 48]鈍錐頭部半徑為0.1m,坡面傾角為15 ,總長為1m。網(wǎng)格規(guī)模128 ×128,除特殊說明外壁面第一層網(wǎng)格高度 s = 5 × 10 4m,如圖3.4左圖所示。計(jì)算狀態(tài)為Ma = 15,每米雷諾數(shù) Rem= 3 × 104
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高超聲速氣動(dòng)熱數(shù)值模擬法向網(wǎng)格準(zhǔn)則[J]. 張亮,程曉麗,艾邦成. 力學(xué)與實(shí)踐. 2014(06)
[2]高超聲速氣動(dòng)熱數(shù)值計(jì)算壁面網(wǎng)格準(zhǔn)則[J]. 張智超,高振勛,蔣崇文,李椿萱. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]5階非線性WCNS和WENO差分格式頻譜特性比較[J]. 涂國華,鄧小剛,毛枚良. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]高階精度格式WCNS在三角翼大攻角模擬中的應(yīng)用研究[J]. 王光學(xué),鄧小剛,劉化勇,王運(yùn)濤. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]基于分子平均自由程的熱流計(jì)算壁面網(wǎng)格準(zhǔn)則[J]. 程曉麗,艾邦成,王強(qiáng). 力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]氣動(dòng)熱數(shù)值模擬中的網(wǎng)格相關(guān)性及收斂[J]. 潘沙,馮定華,丁國昊,田正雨,楊越明,李樺. 航空學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]高精度加權(quán)緊致非線性格式的研究進(jìn)展[J]. 鄧小剛,劉昕,毛枚良,張涵信. 力學(xué)進(jìn)展. 2007(03)
[8]高階精度耗散加權(quán)緊致非線性格式[J]. 鄧小剛. 中國科學(xué)(A輯). 2001(12)
[9]塊三對(duì)角矩陣方程的追趕法及其應(yīng)用[J]. 宮野,龍永興,王友年,鄧新綠. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(04)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)網(wǎng)格高精度CFD高效隱式求解及眾核并行計(jì)算[D]. 李大力.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]高階精度格式(WCNS)加速收斂和復(fù)雜流動(dòng)數(shù)值模擬的應(yīng)用研究[D]. 張毅鋒.中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2008
碩士論文
[1]高精度混合線性緊致格式的隱式時(shí)間推進(jìn)方法研究[D]. 燕振國.中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2013
本文編號(hào):3237951
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
低速圓柱繞流計(jì)算網(wǎng)格和壓力云圖
NACA0012翼型繞流計(jì)算網(wǎng)格和壓力云圖
5m,如圖3.3左圖所示。計(jì)算狀態(tài)為Ma = 17.1,每米雷諾數(shù)Rem= 5.43 × 105,等溫壁面Tw= 300K。(4)高超聲速鈍錐繞流[20, 48]鈍錐頭部半徑為0.1m,坡面傾角為15 ,總長為1m。網(wǎng)格規(guī)模128 ×128,除特殊說明外壁面第一層網(wǎng)格高度 s = 5 × 10 4m,如圖3.4左圖所示。計(jì)算狀態(tài)為Ma = 15,每米雷諾數(shù) Rem= 3 × 104
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高超聲速氣動(dòng)熱數(shù)值模擬法向網(wǎng)格準(zhǔn)則[J]. 張亮,程曉麗,艾邦成. 力學(xué)與實(shí)踐. 2014(06)
[2]高超聲速氣動(dòng)熱數(shù)值計(jì)算壁面網(wǎng)格準(zhǔn)則[J]. 張智超,高振勛,蔣崇文,李椿萱. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]5階非線性WCNS和WENO差分格式頻譜特性比較[J]. 涂國華,鄧小剛,毛枚良. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]高階精度格式WCNS在三角翼大攻角模擬中的應(yīng)用研究[J]. 王光學(xué),鄧小剛,劉化勇,王運(yùn)濤. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]基于分子平均自由程的熱流計(jì)算壁面網(wǎng)格準(zhǔn)則[J]. 程曉麗,艾邦成,王強(qiáng). 力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]氣動(dòng)熱數(shù)值模擬中的網(wǎng)格相關(guān)性及收斂[J]. 潘沙,馮定華,丁國昊,田正雨,楊越明,李樺. 航空學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]高精度加權(quán)緊致非線性格式的研究進(jìn)展[J]. 鄧小剛,劉昕,毛枚良,張涵信. 力學(xué)進(jìn)展. 2007(03)
[8]高階精度耗散加權(quán)緊致非線性格式[J]. 鄧小剛. 中國科學(xué)(A輯). 2001(12)
[9]塊三對(duì)角矩陣方程的追趕法及其應(yīng)用[J]. 宮野,龍永興,王友年,鄧新綠. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(04)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)網(wǎng)格高精度CFD高效隱式求解及眾核并行計(jì)算[D]. 李大力.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]高階精度格式(WCNS)加速收斂和復(fù)雜流動(dòng)數(shù)值模擬的應(yīng)用研究[D]. 張毅鋒.中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2008
碩士論文
[1]高精度混合線性緊致格式的隱式時(shí)間推進(jìn)方法研究[D]. 燕振國.中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2013
本文編號(hào):3237951
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