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基于时间谱方法的振荡翼型和机翼非定常黏性绕流数值模拟  
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【英文篇名】 Time Spectral Method for Numerical Simulation of Unsteady Viscous Flow over Oscillating Airfoil and Wing
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【作者】 杨小权; 程苏堃; 杨爱明; 孙刚;
【英文作者】 YANG Xiaoquan1; CHENG Sukun1; YANG Aiming1; 2; *; SUN Gang1 1.Department of Mechanics and Mechanical Engineering Science; Fudan University; Shanghai 200433; China 2.Shanghai Institute of Applied Mathematics and Mechanics; Shanghai University; Shanghai 200072; China;
【作者单位】 复旦大学力学与工程科学系; 上海大学上海市应用数学和力学研究所;
【文献出处】 航空学报 , Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 编辑部邮箱 2013年 04期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 周期性非定常流动; 时间谱方法; 双时间方法; 俯仰振荡翼型/机翼; 多重网格; 数值模拟;
【英文关键词】 time-periodic unsteady flow; time spectral method; dual time stepping method; oscillating airfoil/wing; multigrid; numerical simulation;
【摘要】 传统的双时间方法在非定常计算中长时间的过渡迭代推进求解导致其计算效率相对较低,针对周期性非定常流动问题的流动特征,发展了一种基于离散傅里叶变换的高效时间谱方法,用于求解振荡翼型和机翼的非定常黏性绕流。在时空耦合的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的求解中,对流项的离散应用了Roe的通量差分格式,物理时间项的离散方法为时间谱方法,伪时间推进采用了隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式。考虑到湍流的时空耦合效应,时空耦合的Spalart-Allmaras一方程湍流模型的物理时间项同样采用时间谱方法进行离散。为了进一步提高计算效率,当地时间步长和多重网格技术等加速收敛的措施均被采用。算例对俯仰振荡NACA0012翼型和Lann机翼的周期性非定常流场进行了数值计算。结果表明:对于周期性非定常流场的数值模拟,相比于传统的双时间方法,用时间谱方法近似物理时间项,不仅能够提高流场的计算精度,而且更能够大幅度提高计算效率。
【英文摘要】 The traditional dual time stepping formula is comparatively inefficient in solving unsteady problems due to its repeated transitional iteration stepping.In view of the characteristics of periodical unsteady flow,a high efficiency time spectral method based on discrete fourier transformation is hereby developed for such type of flow over an oscillating airfoil and wing.Roe's flux difference splitter scheme is utilized to discretize the convective terms of the time-space coupled Reynolds-averaged Navier-Stoke...
【基金】 国家自然科学基金(11172070); 上海市自然科学基金(09ZR1411400); 复旦大学研究生创新基金(EYH2126022)~~
【更新日期】 2013-05-07
【分类号】 V211.3
【正文快照】 在实际工程问题中,经常会遇到周期性非定常流动的数值计算问题。如绕直升机旋翼的非定常流动就是典型的周期性非定常流动。在传统的数值方法中,周期性非定常流动的计算多采用双时间方法[1]求解。双时间方法是一种全隐式方法,通过引入附加的伪时间导数项,将物理时间方向的时间相

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