本文關(guān)鍵詞：粘性流動模擬中基于伴隨方程的網(wǎng)格自適應(yīng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文發(fā)展了一種以提高目標(biāo)函數(shù)計(jì)算值的準(zhǔn)確度為目的,基于伴隨方程的網(wǎng)格自適應(yīng)方法。伴隨方程的解表征了目標(biāo)函數(shù)對于粘性流動方程殘值的靈敏度。利用伴隨解,目標(biāo)函數(shù)的誤差可以表示為可計(jì)算修正項(xiàng)與剩余誤差項(xiàng)兩部分之和,可計(jì)算修正項(xiàng)即為伴隨方程解與粘性流動方程殘值的內(nèi)積�；谑Ｓ嗾`差項(xiàng)構(gòu)建了對于粘性流動模擬具有良好穩(wěn)定性的網(wǎng)格自適應(yīng)探測器。通過減小剩余誤差項(xiàng),提高可計(jì)算修正項(xiàng)的精度,從而間接提升目標(biāo)函數(shù)值的準(zhǔn)確度。采用插值法獲得自適應(yīng)參數(shù)計(jì)算中所需要的細(xì)網(wǎng)格變量值。采用有限體積法median-dual格點(diǎn)格式求解二維可壓層流方程,對流項(xiàng)的離散采用中心格式,在遠(yuǎn)場邊界應(yīng)用無反射條件,在物面應(yīng)用無滑移和恒溫壁邊界條件,時(shí)間推進(jìn)采用顯式五步龍格庫塔格式。伴隨方程的求解采用離散方法,并添加時(shí)間導(dǎo)數(shù)項(xiàng),時(shí)間推進(jìn)同樣采用五步龍格庫塔格式。推導(dǎo)了對于中心格式的對流伴隨通量計(jì)算方法和人工耗散項(xiàng)的處理方法。采用薄層近似等方法簡化粘性伴隨通量的計(jì)算。強(qiáng)邊界條件使得伴隨解在域內(nèi)和物面具有不同的性質(zhì),采用了先獲得域內(nèi)伴隨解,再對物面網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行后處理得到物面伴隨解的方法。討論了計(jì)算伴隨方程右端目標(biāo)函數(shù)線性導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的方法。最后選擇具有重要工程應(yīng)用意義的升力系數(shù)、阻力系數(shù)等作為目標(biāo)函數(shù),將網(wǎng)格自適應(yīng)方法和誤差修正技術(shù)應(yīng)用于圓柱繞流和NACA0012翼型繞流模擬。數(shù)值實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明本文方法能有效地提高目標(biāo)函數(shù)計(jì)算值的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)格自適應(yīng) 伴隨方程 粘性流動 目標(biāo)函數(shù) 誤差估算
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O357
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 注釋表9-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 研究目的與意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文的工作11-13
• 第二章 伴隨自適應(yīng)原理13-20
• 2.1 目標(biāo)函數(shù)的誤差估算及修正13-14
• 2.2 自適應(yīng)參數(shù)與準(zhǔn)則14-16
• 2.3 插值算子16-18
• 2.4 網(wǎng)格自適應(yīng)過程18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第三章 流動方程的求解20-29
• 3.1 控制方程20-21
• 3.2 數(shù)值離散21-26
• 3.2.1 對流項(xiàng)離散22-23
• 3.2.2 粘性項(xiàng)離散23-24
• 3.2.3 邊界條件24-25
• 3.2.4 時(shí)間推進(jìn)25-26
• 3.3 算例分析26-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 伴隨方程的求解29-41
• 4.1 伴隨方法簡介29
• 4.2 離散伴隨方程29-31
• 4.3 伴隨通量的計(jì)算31-35
• 4.3.1 對流伴隨通量的計(jì)算32-33
• 4.3.2 粘性伴隨通量的計(jì)算33-35
• 4.3.3 人工耗散項(xiàng)的處理35
• 4.4 物面伴隨解的計(jì)算35-38
• 4.5 右端項(xiàng)的計(jì)算38-39
• 4.6 本章小結(jié)39-41
• 第五章 數(shù)值試驗(yàn)與分析41-51
• 5.1 圓柱繞流42-43
• 5.2 NACA0012 翼型繞流43-49
• 5.3 雙NACA0012 翼型繞流49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第六章 總結(jié)與展望51-53
• 6.1 全文工作總結(jié)51
• 6.2 未來的工作展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56-57
• 在學(xué)期間的研究成果及學(xué)術(shù)論文57

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1 郭e

本文編號：301020