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使用哈密顿路径计算气动流的统一网格方法。 (英语) Zbl 07797479号

摘要:提出了一种使用哈密顿路径的求解算法,作为旋翼机应用的统一网格方法。在具有混合元素的一般二维和三维非结构化网格上稳健地识别隐线结构,为基于线的求解器提供了一个框架。纯四边形/六面体网格是线识别的先决条件,可以沿线进行近似分解。在各种非结构网格上使用线隐式方法获得的数值效率优于点隐式方法。无论网格类型如何,都可以进行有限差分和梯度重建。采用了一种组合重建方法,即针对不同的网格方向同时使用不同的重建。最后,使用预处理广义最小残差法(GMRES)进一步提高了解的收敛速度,其中预处理步骤是使用有效的线隐式方法执行的。

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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿夫托斯米斯,M。;Gaitonde,D。;Tavares,T.,非结构网格上线性重建技术的行为,AIAA杂志,33,11,2038-2049(1995)·Zbl 0856.76070号 ·doi:10.2514/3.12945
[2] Anderson,W.,非结构网格上欧拉方程的网格生成和流动求解方法,计算物理杂志,110,1,23-38(1994)·Zbl 0790.76051号 ·doi:10.1006/jcph.1994.1003
[3] 贝尔,M。;Tezduyar,T.E.,《大尺度流动模拟的有限元求解策略》,《应用力学和工程中的计算机方法》,128,219,391-408(1996)·兹伯利0846.76041 ·doi:10.1016/0045-7825(94)90016-7
[4] 布兰科,M。;Zingg,D.W.,非结构网格的快速Newton-Krylov方法,AIAA期刊,36,4,607-612(1998)·数字对象标识代码:10.2514/2.412
[5] Bommes,D。;布鲁诺,L。;Pietroni,N。;Puppo,E。;席尔瓦,C。;塔里尼,M。;Zorin,D.,《四网格生成与处理:综述》,计算机图形学论坛,32,6,51-76(2013)·doi:10.1111/cgf.12014
[6] Brazell,M。;Sitaraman,J。;Mavrilis,D.,“三维混合元素高阶离散化的过置网格方法”,《计算物理杂志》,32233-51(2016)·Zbl 1351.76050号 ·doi:10.1016/j.jcp.2016.06.031
[7] Caradona,F.X.和Tung,C.1981年9月。“悬停模型直升机的实验和分析研究”,技术代表TM 81232,NASA兰利研究中心。
[8] Cete,A。;尤克塞伦,M。;Kaynak,U.,《求解适用于结构化和非结构化网格配置的势流的统一网格方法》,《计算机和流体》,37,1,35-50(2008)·Zbl 1194.76151号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2007.011
[9] Chin,V.、Peters,D.、Spaid,F.和McGee,R.,1993年7月。“高雷诺数下多元件翼型的流场测量”,AIAA第23届流体动力学会议,AIAA论文1993-3137。
[10] Costenoble,A。;Baeder,J。;Jung,Y.,任意翼型几何形状的自动网格生成和解分析,飞机杂志,59,5,1120-1136(2022)·doi:10.2514/1.C036574
[11] Govindarajan,B.、Jung,Y.S.、Baeder,J.和Sitaraman,J.,2015年5月5-7日。“使用哈密顿路径和绞线网格的非结构网格的有效三维解”,美国直升机学会第71届年度论坛论文集。
[12] Haselbacher,A。;Blazek,J.,混合网格上Navier-Stokes方程的精确高效离散化,AIAA期刊,38,11,2094-2102(2000)·数字对象标识代码:10.2514/2.871
[13] O.哈桑。;摩根,K。;Peraire,J.,高速流动的隐式有限元方法,国际工程数值方法杂志,32,183-205(1991)·Zbl 0760.76048号 ·doi:10.1002/(ISSN)1097-0207
[14] 蒋国胜(Jiang,G.S.)。;Shu,C.W.,加权ENO格式的有效实现,计算物理杂志,126,1,202-228(1996)·Zbl 0877.65065号 ·doi:10.1006/jcph.1996.0130
[15] 约翰逊,T.A。;Patel,V.C.,《雷诺数达300的球体绕流》,《流体力学杂志》,378,1,19-70(1999)·doi:10.1017/S0022112098003206
[16] Jude,D.、Lee,B.、Jung,Y.、Petermann,J.、Govindarajan,B.和Baeder,J.,2018年5月。“异质CFD框架在模拟完整旋翼机配置中的应用”,美国直升机学会第74届年度论坛。
[17] 荣格,Y.S。;Baeder,J.,\(####\)-Spalart-Allmaras,使用Hamiltonian-Strand方法的横流转换模型,飞机杂志,56,3,1040-1055(2019)·doi:10.2514/1.C035149
[18] Jung,Y.S。;戈文达拉扬,B。;Baeder,J.,《基于非结构化线的哈密顿路径和绞线网格上的湍流和非定常流》,美国航空协会期刊,55,6,1986-2001(2017)·doi:10.2514/1.J055141
[19] Karypis,G。;Kumar,V.,《一种快速高质量的不规则图划分多级方案》,SIAM科学计算杂志,20,1,359-392(1999)·Zbl 0915.68129号 ·doi:10.137/S1064827595287997
[20] A.卡茨。;Wissink,A.M。;桑卡兰,V。;Meakin,R.L。;Chan,W.M.,绞线网格在复杂空气动力流场中的应用,计算物理杂志,230,17,6512-6530(2011)·Zbl 1408.76345号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.04.036
[21] Kim,J。;Kwon,O.,迎风点Gauss-Seidel方法的高效稳健隐式算子,计算物理杂志,224,2,1124-1144(2007)·Zbl 1123.76051号 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.11.008
[22] Koren,B.1993年4月。“对流、扩散和源项的稳健迎风离散化方法”,技术代表NM-R9308,Centrum voor Wiskunde en Informatica·Zbl 0805.76051号
[23] Lakshminarayan,V。;Sitaraman,J。;罗杰,B。;Wissink,A.,复杂气动流、计算机和流体的多股解算器的开发和验证,147,2,41-62(2017)·Zbl 1390.76466号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2017.02.002
[24] Lee,E。;Ahn,H。;Luo,H.,非结构网格上扩散方程的细胞中心高阶双曲有限体积法,计算物理杂志,355464-491(2018)·Zbl 1380.65333号 ·doi:10.1016/j.jcp.2017.10.051
[25] Lee,B。;Jung,Y。;Baeder,J。;Potsdam,M.,使用CREATE-AV Helios和UMD Mercury框架进行轮毂流近尾迹验证,美国直升机学会杂志,68,1,1-17(2023)·doi:10.4050/JAHS.68.012009
[26] Martin,D.和Lohner,R.,1992年1月6日至9日。“基于隐式线的不可压缩流求解器”,AIAA论文93-0668,第30届航空航天科学会议。
[27] Mavrilis,D.,各向异性非结构网格上粘性流求解器的多重网格策略,计算物理杂志,145,1,141-165(1998)·Zbl 0926.76066号 ·doi:10.1006/jcph.1998.6036
[28] Murayama,M。;山本,K。;Kobayashi,K.,通过结构化和非结构化网格验证高升力配置周围的计算,飞机杂志,43,2,395-406(2006)·doi:10.2514/1.15445
[29] Pulliam,T.和Steger,J.,1985年1月。“隐式近似因子分解算法在效率、准确性和收敛性方面的最新改进”,AIAA第23届航空航天科学会议,AIAA论文1985-360。
[30] Rieper,F.,Roe近似Riemann解算器的低马赫数修正,计算物理杂志,230,13,5263-5287(2011)·Zbl 1419.76461号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.03.025
[31] Rogers,S.、Menter,F.、Durbin,P.和Mansour,N.,1994年1月。“计算多元素翼型流动时湍流模型的比较”,AIAA第32届航空航天科学会议,AIAA论文1994-291。
[32] 萨阿德,Y。;Schultz,M.H.,GMRES:求解非对称线性系统的广义最小残差算法,SIAM科学与统计计算杂志,7,3,856-869(1986)·Zbl 0599.65018号 ·doi:10.1137/0907058
[33] Salari,K.和Knupp,P.2000。“通过制造溶液的方法进行代码验证”,桑迪亚国家实验室技术代表。
[34] Schaefler,N.W.、Allan,B.G.、Lienard,C.和Le Pape,A.,2010年9月。“通过主动流控制实现机身减阻的进展:CFD和实验研究的结合”,第36届欧洲旋翼机论坛论文064。
[35] Sitaraman,J.和Roget,B.,2014年1月13日至17日。“使用四边形细分和哈密顿路径求解非结构化网格的算法”,第52届航空航天科学会议,AIAA SciTech·Zbl 1349.65669号
[36] 文卡塔克里希南,V.1995。“非结构化网格CFD中的隐式方案和并行计算”,技术代表ICASE报告第95-28号,NASA承包商报告195071。
[37] 子豪,Z.2017。“HAMSTRAN,为HAMSTR流量求解器创建所有四边形网格的间接方法”,马里兰州大学航空航天工程系硕士论文,马里兰州帕克学院。
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