含新型间断探测器的混合WCNS格式在间断无粘可压流的应用

作     者：张昊 邓小刚 ZHANG Hao;DENG Xiaogang

作者机构：国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073 军事科学院系统工程研究院北京100082 

出 版 物：《国防科技大学学报》 (Journal of National University of Defense Technology)

年 卷 期：2024年第46卷第1期

页      面：1-11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(11972370 11927803) 

主　　题：激波捕捉 问题单元识别 有限差分法 高精度格式 双曲守恒律 无粘流动 

摘      要：为了让高精度数值格式在含间断和小尺度涡等复杂结构的超声速无粘可压缩流动情况下,仍能鲁棒地捕捉激波并快速得到流场高保真的模拟结果,研究了以子模板导数组合为基础的光滑度量算法,构造了精度与鲁棒性兼顾的新型间断探测器,使间断识别对小尺度涡也具有高分辨率;研究了混合加权紧致非线性格式(weighted compact nonlinear scheme, WCNS)方法,对流场中的光滑与间断区域分别使用线性与非线性加权格式求解,从而克服单一非线性格式在光滑区分辨率难以达到设计精度的问题。数值实验表明,使用新型间断探测器的混合WCNS格式对一维、二维Euler方程模拟结果良好,并且相比于在全流场使用局部特征分解的原始WCNS方法有计算效率的提高。