【摘要】：提出了一種基于物面弱邊界條件的Navier-Stokes方程并行全隱式求解方法。首先,實現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格格點格式有限體積法的粘性物面弱邊界條件。以此為基礎(chǔ),推導(dǎo)了相應(yīng)的粘性Jacobian矩陣。相比傳統(tǒng)的物面強(qiáng)邊界條件,弱邊界條件的應(yīng)用簡化了該推導(dǎo)過程。接著,為了解決Spalart-Allmaras(S-A)模型的收斂和保正性問題,提出了基于物面弱邊界條件的S-A模型無條件保正性收斂方法,通過構(gòu)造特別的隱式矩陣同時保證S-A模型的收斂和湍流工作變量的正值。流場方程全隱式時間推進(jìn)和無條件保正性收斂方法所得到的線性方程組采用多色高斯-塞德爾迭代法進(jìn)行求解,并由MPI實現(xiàn)并行化。通過若干二維和三維算例對本文所提出的方法進(jìn)行了測試,其結(jié)果表明:1)隨著罰系數(shù)的增大,基于弱邊界條件的結(jié)果趨向于基于強(qiáng)邊界條件的結(jié)果;2)對于力的計算,弱邊界條件自動滿足通量一致關(guān)系而無需特別處理。
【圖文】：

．１物面弱邊界條件的具體實現(xiàn)首先采用Ｅｌｉａｓｓｏｎ等的方法［６］構(gòu)造物面弱邊界條件。對于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的絕熱物面邊界，其對流通量的處理和Ｅｕｌｅｒ方程滑移物面邊界的處理一致，，因此只考慮其黏性通量。物面邊界的黏性通量可以表示為：Ｇ０＝０（τ０Ｓ０）ｔｌp膒苝蹋皃�；（寻寻）ｔe濺銻ｕ

本文編號：2533657