摘要：數(shù)值格式、湍流模型和計(jì)算網(wǎng)格是影響CFD數(shù)值模擬精度的3個(gè)主要因素。結(jié)合流場(chǎng)信息的網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)具備動(dòng)態(tài)優(yōu)化計(jì)算網(wǎng)格的能力,被NASA列為未來CFD發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。本文針對(duì)非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格,發(fā)展了網(wǎng)格單元分布優(yōu)化、表面網(wǎng)格幾何投影和空間網(wǎng)格協(xié)調(diào)匹配3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),建立了高魯棒性幾何保真的網(wǎng)格自適應(yīng)系統(tǒng)。首先,為了提高自適應(yīng)方法的魯棒性和通用性,發(fā)展了基于標(biāo)準(zhǔn)面網(wǎng)格的多面體網(wǎng)格單元分布優(yōu)化方法。其次,發(fā)展了僅依賴表面網(wǎng)格信息的局部曲面重構(gòu)技術(shù),采用參數(shù)點(diǎn)映射方法實(shí)現(xiàn)了新增表面網(wǎng)格點(diǎn)的幾何投影,消除了自適應(yīng)系統(tǒng)對(duì)幾何CAD系統(tǒng)的依賴。再次,采用改進(jìn)的距離函數(shù)方法實(shí)現(xiàn)了空間網(wǎng)格與投影后表面網(wǎng)格的快速匹配。最后,結(jié)合基于流場(chǎng)特征的自適應(yīng)探測(cè)器,采用二階格式的有限體積方法,開展了30P30N三段翼繞流和三角翼大迎角繞流的網(wǎng)格自適應(yīng)數(shù)值模擬。結(jié)果表明,通過網(wǎng)格自適應(yīng)對(duì)網(wǎng)格單元的分布進(jìn)行優(yōu)化后,流場(chǎng)求解的收斂性和模擬精度都得到了顯著提高。
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