激波捕捉论文_刘雨诗,刘维杰,赵西增,陶金波

导读:本文包含了激波捕捉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:激波,格式,网格,粘性,笛卡尔,超声速,张量。

激波捕捉论文文献综述

刘雨诗,刘维杰,赵西增,陶金波[1](2019)在《基于激波捕捉类Boussinesq模型对岛礁地形上波浪传播的数值模拟》一文中研究指出为了探究激波捕捉类Boussinesq模型在模拟岛礁地形上规则波和不规则波传播的可行性,采用基于完全非线性Boussinesq方程并具有激波捕捉能力的数值模型Funwave-TVD对规则波和不规则波在岛礁地形上的传播进行了数值模拟,通过与试验数据对比,分析模型中空间步长的影响,验证模型在模拟波高、平均水位分布以及波谱空间演变的能力,结果表明:采用合适的空间步长,模型能较好地模拟规则波和不规则波在岛礁地形上的传播和演化过程。对于规则波,较小的空间步长可改善破碎点处波高峰值的预测,并能更好地预测波浪破碎后波高的空间分布,相比结合经验破碎的Boussinesq模型,Funwave-TVD能更好地模拟规则波在岛礁地形上的破碎,以及破碎以后行进涌波的再生成过程;对于不规则波,Funwave-TVD总体而言能较好地模拟涌浪有效波高、次重力波的生成及空间演化和平均水位,但会低估礁坪上次重力波波高,较粗的空间步长也会低估礁坪上涌浪有效波高。(本文来源于《海洋工程》期刊2019年05期)

赵辉,张耀冰,陈江涛,龚小权,杨悦悦[2](2019)在《基于阶跃的Laplacian人工粘性激波捕捉方法在高精度DG方法中的应用》一文中研究指出本文发展了一种新的基于网格单元交界面变量阶跃的高精度Laplacian人工粘性激波捕捉方法。根据量纲一致的原则,用界面处的守恒变量阶跃和单元内的压力探测器来构造人工粘性系数,该方法形式简单,可直接应用于非结构混合网格。数值试验表明,对于亚声速圆柱绕流问题,该方法适用于高阶曲网格,能有效保证解的精度。通过典型的一维和二维算例,考核了该激波捕捉方法的性能,对比了计算的收敛性,研究了该方法对光滑流场区域的影响。考核计算发现,该方法能够在有效抑制振荡的同时保证收敛性,对光滑区流场的污染较小。叁维F4算例表明,该方法能应用于复杂外形,是一种切实可行的高精度间断处理方法。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

朱华君,刘化勇,燕振国,毛枚良,邓小刚[3](2018)在《高阶混合WCNS-CPR方法中的激波捕捉格式》一文中研究指出高阶格式已被广泛用于计算实际工程问题。近年来,由邓小刚等人提出的高阶WCNS格式[1]随着几何守恒律方面的技术发展已逐渐被用于计算复杂外形附近的流动问题。另外,2007年Huynh提出了高阶通量重构(FR)方法[2]。随后,王志坚等人将FR方法推广得到提升配置惩罚(LCP)方法[3],可用于非结构网格计算,后来FR和LCP统一地称为CPR算法。为了充分发挥算法的各自优点,WCNS格式的较高计算效率和CPR方法对非结构网格的较好适应性,朱华君等人发展了混合WCNS-CPR方法[4],并给出了几何守恒律和精度等方面的结果。本文研究混合WCNS-CPR方法的非线性激波捕捉格式。首先,构造CPR方法的激波捕捉格式,并与WCNS的激波捕捉能力进行比较。然后,将WCNS格式与CPR方法的激波捕捉格式进行区域混合,并讨论混合格式的离散几何守恒律和激波捕捉特性。运用得到混合格式对一维和二维Euler方程的一些含激波问题进行数值模拟。图1给出了WCNS格式和CPR方法求解一维Euler方程的Sod问题和Osher-Shu问题的计算结果图。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

赵辉,陈江涛,马明生,龚小权[4](2018)在《改进的Laplacian人工粘性激波捕捉方法在高精度DG方法中的应用》一文中研究指出本文以Hartmann的人工粘性激波捕捉方法为基础,提出了一种基于通量阶跃的高精度间断Galerkin人工粘性激波捕捉方法,该方法形式简单,可向非均匀网格进行推广,编程易于实现。数值试验表明,对于等熵涡算例和高阶曲网格的圆柱算例,在大于二阶的情况下,该方法能有效保证解的精度,对光滑区的影响很小。一维Sod算例表明,人工粘性的添加位置正确,高阶情况下依然能够有效捕捉激波。二维RAE2822翼型算例表明该方法随着阶数的增加,激波捕捉的效果有着明显的提升。高超声速半圆柱算例表明,该方法在高超声速的情况下,能够有效地抑制非物理震荡。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

谢家华,邹建锋,张阳,李霄月,马振海[5](2018)在《超黏性激波捕捉技术在激波/火焰相互作用问题中的应用》一文中研究指出本文基于时空叁阶精度的两步泰勒伽辽金有限元高阶格式(TTGC)上实现了一种超黏性激波捕捉技术.该激波捕捉技术通过引入网格相关的体积黏性项和剪切黏性项以提高对激波/湍流相互作用过程的捕捉精度和可靠性.利用经典的一维SOD激波管算例和一维Shu-Osher算例对此激波捕捉技术进行了数值验证。并将该技术用于模拟了激波与火焰的相互作用问题,分析了火焰的演化过程及激波/边界层相互作用过程,揭示了分叉结构对火焰传播特性的影响.研究表明超黏性激波捕捉技术能够有效捕捉超声速反应流中的激波、湍流和边界层等复杂流动信息,同时能很好地控制激波附近的数值耗散现象.(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年08期)

邹东阳[6](2018)在《基于非结构动网格的激波装配/捕捉统一求解方法》一文中研究指出激波是可压缩流动中的一种重要间断现象,越过激波流动参数发生突跃,而且随之还有机械能的损失,是个不可逆的过程。在含有激波的流动模拟中,对于激波的处理是极为重要的。激波装配方法是一种古老的激波求解方法,其理论基础较为清晰合理。在计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)发展的初期就已经被用于来处理含有激波的可压缩流动。在处理含有简单激波的流动时,激波装配有着较为突出的优点。但是,采用装配方法处理复杂激波流动时,其应用过程比较复杂,计算中人工干预较多,难以建立统一的求解程序,后来逐渐被自动化程度较高的激波捕捉方法所取代。作为目前最为流行的一种计算手段——激波捕捉方法从诞生之日起,相关科研工作者就一直在通过各种各样的努力来提高其计算激波的质量。从1983年总差变减小格式(Total Variation Diminishing,TVD)的提出,激波捕捉方法在过去的叁十多年里取得了许多突破性进展,各种基于TVD思想的高精度捕捉算法被巧妙地构造处出来,在科学工程上得到了广泛应用。但是,在巨大成功的背后还是存在大量“不确定因素”,许多问题仍然悬而未决。这些在光滑区域性能表现优良的高精度捕捉算法在激波区域被证明只有一阶精度。计算精度与计算稳定性之间的矛盾依然存在,高阶格式受计算效率和稳定性的影响还是十分严重,难以在工程上广泛应用。计算方法距离高精度、高效率、高鲁棒性的要求仍然有一定距离。从某种程度上来说,这些问题都限制了捕捉方法的进一步发展。综合分析激波装配方法面临的困难和激波捕捉方法的方法痼疾之后,本文将激波装配精确求解激波的思想应用到一个基于捕捉算法的非结构动网格求解器中,发展出一种“简易型”的激波装配/捕捉统一求解方法——非结构边界激波装配方法。非结构边界激波装配方法包含叁个主要部分:(1)通过求解兰金-许贡纽(Rankine-Hugoniot,R-H)关系式确定激波边界条件和激波运动速度;(2)利用非结构动网格技术追踪激波运动;(3)内部区域通过采用激波捕捉算法求解任意拉格朗日欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)描述的Euler/N-S方程确定。虽然仍属于边界激波装配的范畴,但是由于使用了非结构网格,非结构边界激波装配方法去除了结构网格的拓扑限制,大大地提高了激波装配方法对复杂流动的处理能力。对于内部流动,由于不再需要处理激波能够有效地保证计算格式的设计精度,从根本上解决了捕捉格式求解激波时产生的诸多问题。这种结合方式原理和操作方式都非常简单,对原有计算代码改动非常小。非结构边界激波装配方法虽然较为灵活,对于各种形状的区域都能够很好地进行描述,也能适用于含有复杂激波结构的流动。但是在使用过程中,我们发现这种装配方法还是受限于边界激波装配方法的分区思想,不易描述带有激波生成/湮灭等拓扑变化的非定常流动以及流动无法使用激波进行区域划分的情况。为了解决这个问题,本文通过引入网格节点属性的定义,发展出一种嵌入式激波装配方法。使用嵌入式激波装配方法对激波进行装配计算时,计算网格是一套完整的网格,不需要按照边界激波装配方法那样将计算区域划分为若干子区域。通过网格节点的标记来判断激波,从而实现对激波装配算法和激波捕捉算法的灵活调用。嵌入式激波装配方法集合了常规激波装配方法(浮动激波装配方法和边界激波装配方法)的优点,使得激波装配方法更加模块化,对于原有流动求解器改动也较少,更加符合建立“通用型”激波装配求解器的条件。通过使用非结构边界激波装配方法和嵌入式激波装配方法在简单叁维问题中的应用,确定了将两种方法相结合,对复杂叁维问题进行处理的方案。在模拟过程中,使用边界激波装配的处理方式处理弓形激波,减少了计算网格量,使用嵌入式激波装配方法对内嵌激波进行处理,有效地利用了该方法的灵活性,能够较好地处理如叁维激波相交/反射等复杂的内嵌激波。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-04-01)

顾国华,杨溢,王积忠,陈浩[7](2017)在《基于激波场张量捕捉的超声速弹丸跟踪》一文中研究指出超声速弹丸产生的激波蕴含丰富的运动状态信息。在分析弹丸激波形成机理和建立激波形成前后参数关系的基础上,建立空间张量的激波捕捉叁维Euler模型和声信号融合算法,并进行空间谱辨识实验;为实现反演跟踪,结合外场试验背景,提出动态g-h-k滤波跟踪方法,验证激波声场反演跟踪的有效性,为探索弹丸激波场进行弹丸跟踪提供了新方法。(本文来源于《火力与指挥控制》期刊2017年12期)

张小骏,刘志镜,李杰[8](2017)在《基于图像处理思想的激波捕捉自适应网格方法》一文中研究指出为了平衡激波的捕捉精度和流场计算效率之间的关系,提出基于图像处理思想的激波捕捉自适应网格方法.将流场计算网格与图像像素类比,以较粗的网格覆盖流场全域,在需要较高分辨率的激波区域将网格进行细分;将算法嵌入到流场求解器中,根据流场求解结果自适应地增加网格密度,反复迭代该过程,直至达到所需的网格分辨率.以某型飞机超音速流动为例,对算法进行验证.结果表明,采用该方法能够有效地捕捉到激波附近的流场信息并在激波区域进行加密,提高了激波的辨识度;在加密区和稀疏区之间的过渡区域,该方法生成的网格更光滑,过渡更平缓,能够有效避免畸形区域的产生.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2017年01期)

李彦苏,阎超,于剑[9](2017)在《适于可压缩多尺度流动的紧致型激波捕捉格式》一文中研究指出针对可压缩多尺度流动数值模拟特点,研究一种五阶高分辨率紧致型激波捕捉格式——紧致重构加权基本无振荡(CRWENO)格式。该格式利用非线性权系数将低阶紧致格式加权组合以达到高阶精度。在光滑区域蜕化成具有高分辨率的五阶线性紧致格式,在间断附近则能保持计算稳定无振荡。对CRWENO格式、目前广泛使用的加权基本无振荡(WENO)格式及两格式对应的线性格式(即五阶线性迎风格式和五阶紧致格式)进行数值性能研究,评估非线性权系数对格式耗散及频谱特性的影响。使用一维、二维、叁维典型算例进行数值试验,探讨线性/非线性、紧致/非紧致格式在可压缩多尺度流动模拟中的优势和不足。结果表明,CRWENO格式在强压缩性流场模拟中能够稳定地捕捉激波,其紧致特性则改善了非线性格式普遍存在的耗散过大、分辨率较差的问题,使其能够清晰捕捉多尺度流动结构。因此,该格式在可压缩多尺度流动模拟中具有较大优势。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2017年08期)

高原,高正红[10](2016)在《基于小波变换的激波捕捉在通量重构法中的应用》一文中研究指出尽管以二阶精度计算格式为基础的计算流体力学(CFD)软件已在复杂外形的复杂流动数值模拟中取得了巨大成功,但是二阶精度计算格式具有较大的数值耗散和色散,因此对湍流、分离等非常复杂的流动现象难以给出精细的流场结构。对于湍流的直接数值模拟(DNS)、大涡模拟(LES)和计算气动声学(CAA),采用高阶精度格式是必要的。近年来提出的通量重构(Flux Reconstruction)法可以作为间断伽辽金(DG)有限元方法、有限谱差分(SD)方法、有限谱体积(SV)方法等高阶精度格式的统一框架,且通量重构法相对于上述方法具有易于实现和计算效率高的优势。然而,对于含激波等强间断的问题,高阶精度格式往往会导致数值振荡,引起不稳定,使通量重构法在有激波情形下的应用受到了限制。小波变换在信号和图像处理领域有着广泛的应用。信号的突变性检测便是其应用之一,小波变换可以准确地识别出值突变的第一类间断点和一阶导数突变的第二类间断点。本文采用小波变换作为间断识别的探测器,将间断点所在的单元标记为问题单元,在光滑区域不受影响的情形下,只对问题单元进行单独的过滤处理以抑制振荡。将上述过程加入到通量重构法框架下,实现激波捕捉。在一维情形下的典型算例中,本文提出的方法有效地识别出了间断,并基本抑制了振荡,取得了较好的效果。(本文来源于《第九届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2016-10-20)

激波捕捉论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文发展了一种新的基于网格单元交界面变量阶跃的高精度Laplacian人工粘性激波捕捉方法。根据量纲一致的原则,用界面处的守恒变量阶跃和单元内的压力探测器来构造人工粘性系数,该方法形式简单,可直接应用于非结构混合网格。数值试验表明,对于亚声速圆柱绕流问题,该方法适用于高阶曲网格,能有效保证解的精度。通过典型的一维和二维算例,考核了该激波捕捉方法的性能,对比了计算的收敛性,研究了该方法对光滑流场区域的影响。考核计算发现,该方法能够在有效抑制振荡的同时保证收敛性,对光滑区流场的污染较小。叁维F4算例表明,该方法能应用于复杂外形,是一种切实可行的高精度间断处理方法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激波捕捉论文参考文献

[1].刘雨诗,刘维杰,赵西增,陶金波.基于激波捕捉类Boussinesq模型对岛礁地形上波浪传播的数值模拟[J].海洋工程.2019

[2].赵辉,张耀冰,陈江涛,龚小权,杨悦悦.基于阶跃的Laplacian人工粘性激波捕捉方法在高精度DG方法中的应用[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[3].朱华君,刘化勇,燕振国,毛枚良,邓小刚.高阶混合WCNS-CPR方法中的激波捕捉格式[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[4].赵辉,陈江涛,马明生,龚小权.改进的Laplacian人工粘性激波捕捉方法在高精度DG方法中的应用[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[5].谢家华,邹建锋,张阳,李霄月,马振海.超黏性激波捕捉技术在激波/火焰相互作用问题中的应用[J].工程热物理学报.2018

[6].邹东阳.基于非结构动网格的激波装配/捕捉统一求解方法[D].大连理工大学.2018

[7].顾国华,杨溢,王积忠,陈浩.基于激波场张量捕捉的超声速弹丸跟踪[J].火力与指挥控制.2017

[8].张小骏,刘志镜,李杰.基于图像处理思想的激波捕捉自适应网格方法[J].浙江大学学报(工学版).2017

[9].李彦苏,阎超,于剑.适于可压缩多尺度流动的紧致型激波捕捉格式[J].北京航空航天大学学报.2017

[10].高原,高正红.基于小波变换的激波捕捉在通量重构法中的应用[C].第九届全国流体力学学术会议论文摘要集.2016

论文知识图

亚音速流动时的壁面马赫数分布跨音速流动计算区域中的马赫数分布超音速流动计算区域中的马赫数分布四阶有限体积格式计算的激波混合层相...算例1:Sod激波管问题(p2/p1=10)升力和阻力系数演化历史

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