基于间断伽辽金法的隐式大涡模拟研究

发布时间：2020-06-24 12:07

【摘要】：本文基于高阶间断伽辽金(Discontinuous Galerkin,DG)方法,开展了非定常可压缩湍流的隐式大涡模拟(Implict Large Eddy Simulation,ILES)研究。间断伽辽金方法对于包含复杂涡系结构的流场有着十分出色的刻画能力,因此在高精度方法中受到了广泛关注。由于其具有低耗散和低色散的特性,十分适合用于隐式大涡模拟,且网格尺度本身可以起到滤波的作用。本文采用非结构网格划分计算域,将物面网格进行弯曲重构以保证物面真实形状的精确表达;采用间断伽辽金方法对三维可压缩Navier-Stokes方程进行空间离散,无黏通量采用LLF格式,黏性通量采用BR2格式;为了提高计算效率,采用隐式方法进行时间离散,迭代过程产生的大型线性系统采用预处理的GMRES方法求解;采用METIS网格分区技术和并行计算方法加速收敛;之后采用本文发展的方法对三维圆柱的非定常绕流进行数值模拟,在稀疏网格上得到了精确结果,验证了程序的正确性以及高精度方法对大分离流动的精细模拟能力。最后尝试对三维30P30N多段翼在高雷诺数下的非定常流场进行数值模拟,验证了本文发展的方法在复杂外形流动问题中的可行性。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O35;O241.82
【图文】：

图 1.2 湍流模拟方法分类[63]涡模拟方法在求解控制方程时，首先需要通过滤波函数将流动分为大尺原始的 N-S 方程可以写为：( )1i jiiu u uput x x x x

图1.3 SD7003瞬时涡量云图[16]前，国内外在隐式大涡模拟方面的研究相对其他方法还比较少，受到以上结果的为，采用基于间断伽辽金方法的隐式大涡模拟在非定常可压缩湍流的数值模拟中力，开展该方法的数值模拟研究有着重要的学术价值。

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本文编号：2727843