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前后扫描空间推进算法在局部回流计算中的适用性研究
【机构】 北京航空航天大学宇航学院；
【摘要】 空间推进算法以其计算速度快、占用内存小等优点,被广泛应用于高超声速流场的数值模拟计算中。因其内在特性,单次扫描空间推进(SSPNS)算法无法准确计算含有亚声速区和流向分离的流场。前后扫描空间推进算法(FBIPNS)应用了通量分裂的方法,保留控制方程中具有"椭圆型"性质的流向压力梯度,通过向前/向后扫描以空间推进方式求解PNS方程,可以准确计算含有亚声速区和局部回流的流场。本文通过超声速流动的三个典型算例,研究FBIPNS算法计算流场气动力、气动热的精度以及适用范围。通过计算超声速平板附面层流动,分析其速度、温度型,以及超声速绕翼型流动、楔板压缩拐角流动,分析其壁面压力系数及热流系数,与实验或时间迭代法得到的结果对比。结果表明:对于没有分离或仅含有局部流向分离的流场,FBIPNS算法得到的结果与实验结果符合良好,该算法用于模拟局部分离流是可行的;对于含有大范围流向分离的流场区,FBIPNS算法结果与实验结果有一定偏差,但比SSPNS算法计算结果更加准确。
- 【会议录名称】 中国航天第三专业信息网第三十九届技术交流会暨第三届空天动力联合会议论文集——S03吸气式与组合推进技术
- 【会议名称】中国航天第三专业信息网第三十九届技术交流会暨第三届空天动力联合会议
- 【会议时间】2018-08-22
- 【会议地点】中国河南洛阳
- 【分类号】V211;V411
- 【主办单位】中国航天第三专业信息网、中国航天科工集团有限公司、中国航天科技集团有限公司、洛阳市人民政府