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超收敛滤波器在激波捕捉中的应用
流体力学中的控制方程通常含有激波等间断,然而,用于求解控制方程的高阶数值方法在间断附近会产生非物理振荡(Gibbs现象)。这类振荡会破坏数值解的稳定性,导致非物理解,使得计算发散。因此,如何有效地抑制非物理振荡一直是计算...
杨雪玲
关键词:激波捕捉双曲守恒律方程
一种数值稳定的低耗散激波捕捉格式
2024年
HLLC格式应用广泛且可以准确捕捉激波间断,其满足熵条件和保正性,易于推广到其他双曲系统。但是,在计算多维强激波时出现的数值不稳定现象大大限制了它在高马赫数流动问题中的应用。本文基于三维无黏可压缩欧拉方程组构造一种激波数值稳定的HLLC格式(SS-HLLC):将传统的HLLC通量显式地改写成耗散的HLL通量和反扩散项的形式,利用充分光滑的控制函数调节激波附近横向通量中的反扩散项来改善格式的激波数值稳定性,分析证明了反扩散控制技术的有效性。此外,采用简单的THINC重构方法和BVD算法来减少数值耗散项中的密度差,从而构造了一种低耗散的激波数值稳定格式(LD-SS-HLLC),可进一步提高格式对接触间断的分辨率。经过一系列标准算例测试,结果证明了LD-SS-HLLC格式的低耗散性和激波数值稳定性。
胡立军李龙
双曲型方程激波捕捉的物理信息神经网络(PINN)算法被引量:3
2023年
双曲型方程的数值求解算法研究一直是偏微分方程研究的热点,其中,双曲型方程的间断捕捉是难点。受物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINN)启发,构造了改进的PINN算法,近似求解双曲型方程的间断问题。将坐标构造的数据集作为神经网络的输入,将PINN算法中的损失函数作为训练输出值与参考解(基于细网格的熵相容格式数据)或准确解的误差值,通过网络优化,最小化损失函数,得到最优网络参数。最后用数值算例验证了算法的可行性,数值结果表明,本文算法能捕捉激波,分辨率高,且未产生伪振荡。
郑素佩靳放封建湖林云云
关键词:双曲守恒律方程网络预测激波捕捉
几种强鲁棒低耗散的激波捕捉格式及应用
激波可压缩流动问题广泛存在于工程领域中,如高超音速飞行器飞行、航空航天发动机尾流喷射、以及炸药和核燃料爆炸等。随着计算机和CFD技术的进步,数值模拟已经成为研究含激波可压缩流动问题的重要手段。由于涉及到复杂的波系结构,...
谭诗德
关键词:鲁棒性耗散性
一种高阶非线性激波捕捉空间离散方法
本发明适用于流体力学计算领域,提供了一种高阶非线性激波捕捉空间离散方法,包括如下步骤:读取流场数据,得到各网格点上的物理通量和特征通量;根据所述特征通量判断各网格点的间断性,所述间断性包括光滑和间断;当所述网格点的间断性...
刘旭亮黄文锋王笑珮李虎武从海罗勇王益民韩帅斌马瑞轩张树海
耦合流动及网格分布的重构限制器进行激波捕捉的方法
本发明公开了一种耦合流动及网格分布的重构限制器进行激波捕捉的方法,属于激波捕捉技术领域,包括:S1,计算所有网格单元密度分布多项式,并探测出问题单元;S2,定义重构模板构造方式;S3,获得每个重构模板的密度分布多项式;S...
龚小权李明唐静张健贾洪印张耀冰王建涛付云峰程锋李欢崔鹏程赵凡周乃春牟斌
耦合流动及网格分布的重构限制器进行激波捕捉的方法
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一种基于HLL格式数值耗散项分解的BVD型激波捕捉方法
基于有限体积框架,肖锋等提出了一类具有边界变差最小化(Boundary Variation Diminishing,BVD)性质的激波捕捉格式,其核心思想为:黎曼求解器构造的数值通量本质上由中心格式和数值耗散项组成,后者...
张珂申义庆
关键词:激波捕捉
r型网格自适应在间断Galerkin有限元激波捕捉中的应用被引量:1
2022年
间断Galerkin(DG)有限元方法因计算精度高、适用于非结构网格等特点得到广泛研究和应用,其在数值模拟包含强间断流场时存在残差收敛性和计算鲁棒性差问题,均匀分布的网格加剧这一问题并影响激波分辨率。针对该问题,发展了r型网格自适应方法,实现间断Galerkin有限元数值模拟过程中网格自适应加密。基于网格点归一化的压力值作为r型网格自适应中网格点移动驱动力的重要权值,并将网格自适应后的网格点位移变化量与网格点之间的初始位移之比作为驱动力的另一重要权值,实现网格沿激波方向各向异性自适应加密,并且激波附近网格点的相邻网格点同步向激波方向移动。发展了适合间断Galerkin有限元方法的Venkatakrishnan限制器。并列NACA0012翼型超声速算例及三维并列圆柱相互干扰算例结果表明:基于r型网格自适应的间断Galerkin有限元方法能够清晰锐利捕捉激波,提高模拟精度,具有良好的收敛性和鲁棒性。
龚小权吴晓军唐静李明张健
关键词:驱动力激波
一种高阶非线性激波捕捉空间离散方法
本发明适用于流体力学计算领域,提供了一种高阶非线性激波捕捉空间离散方法,包括如下步骤:读取流场数据,得到各网格点上的物理通量和特征通量;根据所述特征通量判断各网格点的间断性,所述间断性包括光滑和间断;当所述网格点的间断性...
刘旭亮黄文锋王笑珮李虎武从海罗勇王益民韩帅斌马瑞轩张树海

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唐静
作品数:117被引量:98H指数:7
供职机构:中国空气动力研究与发展中心
研究主题:非结构网格 网格 介质 流场 计算流体力学
龚小权
作品数:113被引量:32H指数:4
供职机构:中国空气动力研究与发展中心
研究主题:网格 非结构网格 存储介质 计算流体力学 介质
谢文佳
作品数:49被引量:5H指数:2
供职机构:国防科学技术大学
研究主题:高超声速飞行器 激波 计算机设备 离散化 网格数据
张耀冰
作品数:105被引量:87H指数:6
供职机构:中国空气动力研究与发展中心
研究主题:网格 数值模拟 非结构网格 混合网格 介质
张健
作品数:136被引量:76H指数:5
供职机构:中国空气动力研究与发展中心
研究主题:网格 非结构网格 计算流体力学 存储介质 流场