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高效隐式时间步长格式在高超声速流动应用中高阶激波填充方法的收敛加速。 (英语) Zbl 1521.76533号

摘要:高超声速边界层转捩的研究是近年来流体动力学研究的热点。高阶激波填充方法是研究转捩的有效数值方法之一,与激波捕获方法相比,该方法特别适用于处理激波相关的相互作用和消除激波后振荡。目前,显式时间步长方案主要用于防震方法。相比之下,隐式格式由于动态冲击和移动网格带来的额外复杂性而较少受到关注,尽管它们可以将稳定流的收敛速度提高一个数量级。本文实现了两种隐式时间步长法,即广义最小残差法(GMRES)和线性松弛法(LR),用于利用五阶激波填充法高效计算定常流场。气体模型包括理想热量气体和高速和高焓流动所需的5种热化学非平衡气体。测试结果表明,GMRES+LR和LR格式的收敛速度比显式/半隐式Runge-Kutta格式快4~20倍。因此,使用隐式GMRES和LR作为时间步长格式提高了获得稳定边界层流动的计算效率,这有助于重要的高阶激波配置方法在高超声速边界层稳定性和转捩研究中发挥更大的作用。

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76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
76K05美元 高超音速流
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