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高超声速稀薄圆柱绕流的三次Fokker-Planck-DSMC混合方法评估。 (英语) Zbl 1390.76280号

概述:由于大气密度的变化,高超音速飞行器经历了广泛的努森数状态。直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法在所有流型中都具有物理精确性,但在高密度和低努森数区域,其计算成本相对较高。福克-普朗克(FP)动力学模型的最新进展通过用连续随机过程近似玻尔兹曼碰撞积分中涉及的粒子碰撞来解决这个问题。此外,还设计了一种耦合FP-DSMC求解方法,旨在为稀薄气流提供一种普遍有效但准确的求解算法。选取了一个众所周知的绕圆柱(马赫数10,Kn 0.01,氩)的一般高超声速流的阁楼案例,研究了FP-DSMC混合实现的性能。主要分析了分子势对方案精度的影响。此外,还研究了三次FP格式的空间分辨率。最后,对FP-DSMC混合方案的精度和效率进行了详细研究。结果表明,所提出的自适应网格与FP-DSMC方法相结合,可使所考虑的圆柱绕流高超声速加速因子达到六倍。

MSC公司:

76克05 高超音速流
76米28 粒子法和晶格气体法
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
65二氧化碳 蒙特卡罗方法
76P05号机组 稀薄气体流动,流体力学中的玻尔兹曼方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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