《基於模型方程解析解的跨流域流動數值方法研究》是依託中國空氣動力研究與發展中心，由江定武擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於模型方程解析解的跨流域流動數值方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：江定武
- 依託單位：中國空氣動力研究與發展中心
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
飛行器在臨近空間領域時，跨流域流動現象非常普遍。考慮到計算效率，研究者通常需要將稀薄流求解器和連續流求解器採用某種方式耦合起來構造混合方法，如DSMC/NS混合方法。目前多數混合方法中的兩類求解器具有不同的性質，因而在兩種方法的交界面上信息傳遞存在諸多問題。而從Boltzmann模型方程出發，藉助於解析解，可以分別構造等價於求解NS方程的BGK-NS算法以及適用於全流域求解的統一算法（UGKS）。這為我們構造本質一致的混合算法提供了一種新的思路。本項目的目的是建立BGK-NS以及UGKS算法，並針對UGKS中隨離散速度坐標法的引入而帶來的額外計算量，從碰撞項積分處理方法以及相空間格線自適應等方面對該算法進行改造，提高計算效率，增加算法的嚴謹性。在此基礎上，構造BGK-NS/UGKS混合算法，並在高空高超聲速條件下側向噴流與來流的干擾這一複雜而典型的跨流域流動現象上進行初步套用。
結題摘要
本項目建立了BGK-NS以及UGKS算法，並針對UGKS中隨離散速度坐標法的引入而帶來的額外計算量，從碰撞項積分處理方法以及相空間格線自適應等方面對該算法進行改造，提高計算效率，增加算法的嚴謹性。採用LU分解求解模型方程，實現了隱式UGKS。完成了三維圓球和NASA的X38飛行器跨流域繞流的模擬。在此基礎上，構造BGK-NS/UGKS混合算法，並在高空高超聲速條件下側向噴流與來流的干擾這一複雜而典型的跨流域流動現象上進行初步套用。
