Journal of Propulsion Technology ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (12): 1774-1780.

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ANewNumericalSchemeandItsApplicationinMulti-ScaleFlow

  

  1. ChinaAcademyofAerospaceAerodynamics,Beijing100074,China,ChinaAcademyofAerospaceAerodynamics,Beijing100074,China and ChinaAcademyofAerospaceAerodynamics,Beijing100074,China
  • Published:2021-08-15

一种混合格式的构建及其在多尺度流动中的应用

潘宏禄,李俊红,沈清   

  1. 中国航天空气动力技术研究院,北京100074,中国航天空气动力技术研究院,北京100074,中国航天空气动力技术研究院,北京100074
  • 作者简介:潘宏禄(1980—),男,硕士,研究为湍流和气动热物理。E-mail:honglu-pan@163.com 通讯作者:李俊红(1978—),女,博士,研究领域为超燃和高温非平衡。
  • 基金资助:
    国家自然基金(1102199;11402254)

Abstract: Amixedschemeoffluxvectorsplitting(FVS)wasconstructedtoincreaseprecisionofthesimulationmethodonturbulencecomplexmulti-scaleflows.Theschemeisofhighorderresolutioncharacteris.ticssimilarto5thordercompactschemeinsmoothregion,with2ndorderprecisioninlocaldiscontinueandstronggradientregiontostabilizetheflowfieldsimulation.Thepresentmethodwasappliedtofinitevolumelargeeddysimulation(LES),andthestudyonthreedimensional(3D)highReynoldsnumberunsteadyflowswascarriedout.Theresultsrevealthatthepresentschemeconstructedhereisofhighresolutionandrobustnesswithlowcomputationalcostandisabletopredictcomplexmulti-scaleflowsvortexreliably.

Key words: Multi-scaleflow;Largeeddysimulation;Numericalsimulation;Highorderscheme

摘要: 面向非定常湍流数值模拟方法精度提升问题,构建了实用的矢通量分裂(FVS)形式高阶精度混合格式。该格式平滑区具有五阶精度线性紧致格式的高分辨率特证,而强间断和强梯度区呈二阶耗散型格式特征,进而保证全流场计算的稳定性。基于所建立的混合格式开展有限体积大涡模拟(LES)计算,将其应用于三维高Reynolds数非定常湍流预测中。结果显示,所建立的数值格式能够可靠预测湍流多尺度涡结构特征,且计算量小,具有较高分辨率和鲁棒性。

关键词: 多尺度流动;大涡模拟;数值模拟;高阶格式中图分类号:V211.3文献标识码:A文章编号:1001-4055(2015)12-1774-07DOI:10.13675/j.cnki.tjjs.2015.12.003