rGFM和level-set方法在水柱群和喷管流场计算中的应用

论文摘要

计算平面运动激波和水柱群相互作用以及喷管流场.在Descartes网格中利用level-set方法分别追踪气/水和气/固界面,采用rGFM方法处理气/水和气/固界面边界条件.将喷管内壁简化为气/固界面并施加固壁边界条件,内壁型线数据拟合采用三次样条插值.采用5阶WENO格式分别求解Euler方程、level-set方程和界面重新初始化方程.给出激波和水柱群相互作用流场密度纹影图和指定点p-t曲线以及喷管流场压力、密度云图和速度场.改进界面法线确定方法可提高Riemann问题构造精度.可分辨运动激波和水柱群作用产生的复杂激波波系,表明激波在各水柱界面的透射和反射、在列和行水柱界面的多次反射和透射.水柱群下游区域的激波波后压力下降,表明激波加热水柱群附近气流和反向运动的反射激波造成了激波衰减.喷管流场数值解和理论解相符.

论文目录

• 0 引言
• 1 控制方程和定解条件
•   1.1 流场控制方程
•   1.2 运动界面控制方程
• 2 数值方法和定解条件
•   2.1 数值方法
•   2.2 边界条件
•     2.2.1 计算域边界条件
•       （1） 入口边界:
•       （2） 出口边界条件:
•     2.2.2 气/水界面边界条件
•     2.2.3 气/固界面边界条件
•     2.2.4 喷管内壁气/固界面法线确定
• 3 计算结果分析和讨论
•   3.1 数值方法验证
•   3.2 运动激波和水柱群相互作用
•   3.3 喷管流场
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 丁生荣,徐胜利,卢键方,张梦萍

关键词: 激波,界面,格式,方法

来源: 计算物理 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 中国科学技术大学数学学院,清华大学航空航天学院,北京计算科学研究中心

基金: 中国运载火箭技术研究院基金(CALT201601),清华大学自主课题(20161080102)资助

分类号: O354.5

DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7842

页码: 165-174

总页数: 10

文件大小: 5669K

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