双原子分子气体的定常隐式全流域多尺度算法
Multi-scale implicit scheme for steady flows of diatomic molecular gases in all flow regimes作者机构:西北工业大学航空学院陕西西安710072 西北工业大学极端力学研究院陕西西安710072 西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室陕西西安710072
出 版 物:《国防科技大学学报》 (Journal of National University of Defense Technology)
年 卷 期:2023年第45卷第4期
页 面:94-108页
核心收录:
学科分类:080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
基 金:国家自然科学基金资助项目(12172301,11902266,12072283,11902264) 国家“111计划”资助项目(B17037)
摘 要:巨大的计算资源需求极大地阻碍了统一气体动理学格式的应用。采用宏观预估技术,基于Boltzmann-Rykov模型方程发展全流域适用的保守恒定常隐式算法,协同求解宏观方程和微观方程以加速收敛。在单元界面,通过模型方程特征差分解构造简单高效的多尺度数值通量,并结合非均匀非结构速度空间和速度空间自适应技术进一步降低计算需求、提升计算效率。超声速和高超声速平板绕流和圆球绕流的数值结果验证了算法的准确性与高效性。结果表明,算法能够准确求解二维和三维双原子气体多尺度流动问题,且相比于显式离散统一气体动理学格式可加速一个量级。