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非结构网格中LU-SGS隐式算法的非平衡性影响

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空气动力学学报 2004年第4期22卷 470-474页

作者：赵松原黄明恪南京航空航天大学南京210016

在非结构网格中用LU SGS隐式算法求解欧拉方程时,两个近似分解因子的项数可能相等,为平衡;也可能不相等,为非平衡。采用对网格重新编号的方法很难达到我们希望的平衡。本文对非平衡性的影响进行了探讨。对二维问题,四边形单元的非结构网... 详细信息

在非结构网格中用LU SGS隐式算法求解欧拉方程时,两个近似分解因子的项数可能相等,为平衡;也可能不相等,为非平衡。采用对网格重新编号的方法很难达到我们希望的平衡。本文对非平衡性的影响进行了探讨。对二维问题,四边形单元的非结构网格,设计出平衡与非平衡的编号方式。先对标量模型方程分析LU SGS隐式算法的增长因子,然后通过数值试验来验证这种非平衡性的影响。结果表明,尽管非平衡时也能达到收敛,但平衡却远优于非平衡的情况。

关键词：非平衡隐式非结构网格相等收敛近似项数欧拉方程模型方程编号

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POD降阶算法中对基模态表达的改进

南京航空航天大学学报 2006年第2期38卷 131-135页

作者：赵松原黄明恪南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

由一系列已知的相近流场解重新组合成一组正交分解(POD)的基模态。利用这些模态的线性组合构造绕一任意翼型的流场,使计算的未知量数目仅为所取相近解流场个数,而传统方法的未知量数目为网格单元数的4倍,因此极大地减少了未知量的数目,... 详细信息

由一系列已知的相近流场解重新组合成一组正交分解(POD)的基模态。利用这些模态的线性组合构造绕一任意翼型的流场,使计算的未知量数目仅为所取相近解流场个数,而传统方法的未知量数目为网格单元数的4倍,因此极大地减少了未知量的数目,将其用于翼型优化,计算量会显著减少。给定的一系列相近流场解,是通过计算快照得到的,这些快照是形成正交模态的根本,直接影响近似计算的准确程度。本文提出了一种新的扰动方法,即通过扰动翼型的关键控制点反求翼型函数得到快照。通过几个已知的翼型解对子空间的投影比较可以看出,该方法的空间表达能力优于常用的加局部凸起的H icks-H enne函数的方法,而且近似计算的准确程度也更好。最后,探讨了正交分解的必要性,阐明利用POD降阶模型方法计算流场可以迅速收敛的内在原因。

关键词：正交分解降阶模型翼型函数快照

模拟退火算法和POD降阶模态计算在翼型反设计中的应用

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空气动力学学报 2007年第2期25卷 236-240页

作者：赵松原黄明恪南京航空航天大学空气动力学系江苏南京210016

在翼型反设计中用模拟退火算法作为寻找目标函数极值的优化算法;对翼型流场的计算采用基于正交分解(Proper Orthogonal Decomposition-POD)的降阶模态,这种方法可以降低流场反复计算所需的大量机时。本文将二者结合,并应用到翼型反设计... 详细信息

在翼型反设计中用模拟退火算法作为寻找目标函数极值的优化算法;对翼型流场的计算采用基于正交分解(Proper Orthogonal Decomposition-POD)的降阶模态,这种方法可以降低流场反复计算所需的大量机时。本文将二者结合,并应用到翼型反设计领域,对几个给定翼型压力分布反求翼型表面。计算结果表明本文方法是可行的,且优化算法具有全局优化和鲁棒性强等特点。此外,本文提出了用扰动翼型函数的方法形成POD降阶模态中的快照,利用这些快照形成的基模态,拓展了加鼓包函数方法的表达范围。

关键词：模拟退火算法正交分解降阶模型翼型反设计

用保角转绘坐标解二维和轴对称可压流Euler方程

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空气动力学学报 1990年第4期8卷 371-378页

作者：黄明恪南京航空学院

本文推导出用保角转绘正交曲线坐标表示的二维与轴对称Euler方程,方程中的未知量以曲线坐标方向的速度分量表示,并有不含未知量导数的源项。方程组的形式与直角坐标系中的接近,因而简化了计算。本文将该方程组用于计算二维任意翼型和旋... 详细信息

本文推导出用保角转绘正交曲线坐标表示的二维与轴对称Euler方程,方程中的未知量以曲线坐标方向的速度分量表示,并有不含未知量导数的源项。方程组的形式与直角坐标系中的接近,因而简化了计算。本文将该方程组用于计算二维任意翼型和旋成体轴对称绕流,采用分辨率较高的Eberle特征平均显式有限体积差分算法求解,在不同区域中用不同的显式推进步数加速收敛。本方法已分别对翼型和旋成体轴对称绕流编制了计算程序,可用于自由流为亚声速、跨声速和超声速的绕流计算。大量计算结果表明,本方法精度好,激波分辨率高,编程序简单。

关键词：欧拉方程保角转绘可压缩流翼型

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轴对称跨音速进气道外罩绕流的高效差分算法

航空学报 1990年第1期11卷 A001-A006页

作者：黄明恪南京航空学院

本文考虑轴对称跨音速进气道外流场的有限差分计算方法。采用守恒型位流方程、贴体坐标网格和精确边界条件,根据最佳收敛准则对轴对称情形设计出新的近似因式分解迭代格式,并将所设计的格式应用到计算皮托式进气口的轴对称跨音速流场。... 详细信息

本文考虑轴对称跨音速进气道外流场的有限差分计算方法。采用守恒型位流方程、贴体坐标网格和精确边界条件,根据最佳收敛准则对轴对称情形设计出新的近似因式分解迭代格式,并将所设计的格式应用到计算皮托式进气口的轴对称跨音速流场。对几种典型进气口的计算表明,本文格式收敛快,计算结果与实验符合很好。

关键词：跨音速流进气道有限差分法

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用非结构直角网格和欧拉方程计算飞机绕流

航空学报 2002年第6期23卷 564-567页

作者：黄明恪南京航空航天大学空气动力学系江苏南京210016

采用八叉树结构 ,生成复杂外形绕流计算的非结构直角网格。物面附近用投影方法 ,使网格贴体。并将Jameson的有限体积法推广用于这种网格的欧拉方程计算。对歼击机模型的绕流计算表明 ,网格生成的机时花费很少 ,总体质量好。

关键词：计算绕流直角网格欧拉方程有限体积法飞行器

用全位势方程计算细长翼-身组合体的可压缩绕流

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航空学报 1996年第1期17卷 86-89页

作者：黄明恪南京航空航天大学６系

用Ｈ－Ｏ网格、守恒型全位势方程、差分和隐式近似因式分解迭代算法计算绕大后掠细长翼－身组合体的可压缩流动。对ＡＧＡＲＤ－Ｂ翼－身组合体的计算表明，计算的自由流Ｍａｃｈ数可从亚音速直到低超音速。算出的升力与力矩特性与实验... 详细信息

用Ｈ－Ｏ网格、守恒型全位势方程、差分和隐式近似因式分解迭代算法计算绕大后掠细长翼－身组合体的可压缩流动。对ＡＧＡＲＤ－Ｂ翼－身组合体的计算表明，计算的自由流Ｍａｃｈ数可从亚音速直到低超音速。算出的升力与力矩特性与实验数据符合较好

关键词：势流有限差分理论机身－机翼构型可压缩流

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非结构网格上的B-B单方程模型湍流计算

计算物理 2003年第3期20卷 273-278页

作者：成娟黄明恪南京航空航天大学空气动力学系江苏南京210016

　研究如何在非结构网格上进行Navier Stokes(N S)方程湍流计算.采用格心有限体积方法离散N S方程.为了适应非结构网格,计算所用的湍流模型特别选用Baldwin Barth(B B)单方程模型.此模型由一个单一的具有源项的对流扩散方程组成.为了能... 详细信息

　研究如何在非结构网格上进行Navier Stokes(N S)方程湍流计算.采用格心有限体积方法离散N S方程.为了适应非结构网格,计算所用的湍流模型特别选用Baldwin Barth(B B)单方程模型.此模型由一个单一的具有源项的对流扩散方程组成.为了能在非结构网格上求解B B单方程模型,提出一显式有限体积格式,并直接对带源项的格式进行稳定性分析,得到了相应的时间步长限制条件.最后以平板、RAE 2822翼型、多段翼型绕流等数值算例验证了计算方法的有效性.

关键词：非结构网格 B-B单方程模型湍流模型数值计算格心有限体积方法粘性流动 Navier-Stokes方程

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三维任意机身的跨音速全位势流计算

航空学报 1991年第11期12卷 A635-A638页

作者：张莉黄明恪南京航空学院

准确、有效地估计旋成体或任意截面机身在有迎角、有侧滑情形下的跨音速绕流特性,对飞机机身、导弹等外形设计有重要意义。已趋成熟的全位势流计算方法在翼型、单独机翼及翼身组合体绕流中得到广泛应用,并产生了诸如Holst的TWINGn和TAIR... 详细信息

准确、有效地估计旋成体或任意截面机身在有迎角、有侧滑情形下的跨音速绕流特性,对飞机机身、导弹等外形设计有重要意义。已趋成熟的全位势流计算方法在翼型、单独机翼及翼身组合体绕流中得到广泛应用,并产生了诸如Holst的TWINGn和TAIR,Jameson的FLO系列等实用程序;但对旋成体有迎角绕流或单独机身的全位势绕流计算在文献中还很少见到。现采用守恒型全位势方程、代数法生成的贴体坐标网格和Holst的AF2高效差分方法对旋成体或单独机身有迎角、有侧滑时的跨音速绕流进行研究;并给出分析机身跨音速特性的计算程序是很有必要的。

关键词：跨音速流机身势流三维