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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2020年第5期37卷 702-712页

作者：安慰黄增辉吕宏强南京航空航天大学航空学院南京210016 中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000

对于可压缩流的数值模拟,通常需要在不同的计算区域采用不同尺度的网格单元。在诸如激波、附面层等物理量变化剧烈的区域通常需要小尺度的网格单元来提高数值模拟的精度,在物理量相对光滑的区域采用较大尺度的网格单元即可。虽然对于复... 详细信息

对于可压缩流的数值模拟,通常需要在不同的计算区域采用不同尺度的网格单元。在诸如激波、附面层等物理量变化剧烈的区域通常需要小尺度的网格单元来提高数值模拟的精度,在物理量相对光滑的区域采用较大尺度的网格单元即可。虽然对于复杂流动自适应网格已被广泛应用,但对于高阶间断伽辽金方法仍然存在两个困难。首先,高阶间断伽辽金方法需要的局部弯曲网格显著提升了网格单元细分和粗化的难度,因为弯曲的信息需要始终被保持。其次,对于并行计算,网格自适应会破坏分区负载平衡,从而导致并行效率显著下降。本文基于局部弯曲的四面体网格针对高阶间断伽辽金方法发展了一种鲁棒、自动的网格自适应方法,在自适应的过程中物面的弯曲信息可以被很好地保持。另外在每次网格自适应后,采用了重新分配分区负载的策略保证并行效率。数值结果表明,所提出的网格自适应方法能够根据流场结构生成更合理的网格。

关键词：网格自适应间断伽辽金方法弯曲网格四面体网格可压缩流

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基于弯曲网格的自适应间断有限元法研究

基于弯曲网格的自适应间断有限元法研究

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2016年度全国气动声学学术会议

作者：孙强吕宏强陈正武南京航空航天大学航空宇航学院中国空气动力学研究与发展中心

为保证应用间断有限元方法（Discontinuous Galerkin Method,DGM）收敛稳定并且得到高精度的数值解,物面网格必须能够精确表达物面信息。同时,为了捕捉更关注的守恒量变化以及降低计算量,网格自适应也势在必行。本文设计了一套只有物面... 详细信息

为保证应用间断有限元方法（Discontinuous Galerkin Method,DGM）收敛稳定并且得到高精度的数值解,物面网格必须能够精确表达物面信息。同时,为了捕捉更关注的守恒量变化以及降低计算量,网格自适应也势在必行。本文设计了一套只有物面附近单元弯曲的方法,二维情况以6阶多项式表达物面,三维情况以3阶多项式表达。在此基础上,网格数值解多项式的高阶项贡献作为自适应的指示器进行网格的加密或放粗。二维情况以欧拉方程的圆柱绕流算例、激波捕捉算例、层流算例进行验证,三维情况以圆球物面构造和计算进行了验证。数值结果表明,采用文章提出的方法可以保证以尽量小的计算量得到高精度结果。

关键词：高阶间断有限元弯曲网格网格自适应 Euler方程 N-S方程

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间断伽辽金方法在可压缩流数值模拟中的应用研究综述

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空气动力学学报 2017年第4期35卷 455-471页

作者：吕宏强张涛孙强陈建伟秦望龙南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

本文对近三十年来,国内外对于高精度数值方法研究中的热点——间断伽辽金方法在可压缩流数值模拟方面的应用研究进行了综述。首先对间断伽辽金方法的基本概念和特点作了简单介绍,然后对应用该方法解决双曲型及椭圆型问题的发展历程进行... 详细信息

本文对近三十年来,国内外对于高精度数值方法研究中的热点——间断伽辽金方法在可压缩流数值模拟方面的应用研究进行了综述。首先对间断伽辽金方法的基本概念和特点作了简单介绍,然后对应用该方法解决双曲型及椭圆型问题的发展历程进行了回顾,并重点梳理了其在计算流体力学领域可压缩流数值模拟方面的应用发展以及研究现状,之后对该方法在对应的网格技术、激波捕捉方法、湍流流动模拟以及计算量需求方面目前仍然存在的研究难点和可能的发展趋势做出了总结和分析。最后给出了间断伽辽金方法在可压缩流数值模拟中的若干应用实例。

关键词：间断伽辽金方法高精度方法计算流体力学可压缩流弯曲网格

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基于旋转坐标系的高阶间断有限元方法非定常湍流数值模拟

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南京航空航天大学学报 2019年第4期51卷 474-485页

作者：张涛吕宏强秦望龙陈正武南京航空航天大学航空学院南京210016 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

基于高阶间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,DGM),对旋转非惯性系下耦合了修正的一方程S?A模型的RANS方程进行了离散求解。为了在稀疏网格上获得更贴近真实的物面形状,使用了多层高阶弯曲网格方法对物面进行拟合。非定常时... 详细信息

基于高阶间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,DGM),对旋转非惯性系下耦合了修正的一方程S?A模型的RANS方程进行了离散求解。为了在稀疏网格上获得更贴近真实的物面形状,使用了多层高阶弯曲网格方法对物面进行拟合。非定常时间推进采用了隐式双时间步方法,每个时间步产生的线性系统采用预处理的方法,即广义最小残差方法(Generalized minimal residual method,GMRES)来求解。计算了旋转圆柱绕流以及经典翼型振荡算例的升力和力矩迟滞曲线,与实验结果以及前人的计算结果对比验证了本文方法的正确性和有效性。

关键词：间断有限元方法弯曲网格 S-A模型旋转坐标系隐式双时间步

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