基于多块对接网格的隐式气体运动论统一算法应用研究

摘要：

基于玻尔兹曼模型方程的气体运动论统一算法(gas kinetic unified algorithm,GKUA)给出了一种能模拟从连续流到自由分子流跨流域空气动力学问题的途径.该算法采用传统计算流体力学技术将分子运动和碰撞解耦处理,若采用显式格式将受格式稳定条件限制,在模拟超声速流动尤其是近连续流和连续流区的流动时计算效率较低.为了提高计算效率,扩展其工程实用性,采用上下对称高斯-赛德尔(LU-SGS)方法和有限体积法构造了求解玻尔兹曼模型方程的隐式方法,同时在物理空间采用能处理任意连接关系的多块对接网格技术.通过模拟近连续过渡区并排圆柱绕流问题,计算结果与直接模拟蒙特卡洛方法模拟值吻合较好,验证了该方法用于跨流域空气动力计算的可靠性与可行性.

关键词：气体运动论统一算法、隐式格式、多块对接网格、有限体积法、跨流域空气动力学

所属期刊栏目：48

分类号：V211.3(基础理论及试验)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2014CB744100;国家杰出青年科学基金11325212;国家自然科学基金91016027

在线出版日期：2016-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：95-101