《飛行器複雜流場高精度快速模擬分析平台及驗證》是依託北京航空航天大學，由劉鐵鋼擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：飛行器複雜流場高精度快速模擬分析平台及驗證
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：劉鐵鋼
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高雷諾數可壓縮N-S方程的高精度快速求解算法、一致高精度的複雜邊界和邊界層處理、快速格線生成與格線自適應加密及異構體系並行計算是目前CFD 模擬仿真完全可靠和飛行器全局最佳化設計的技術瓶頸，這些也是我國大飛機等國家重大專項成功實施及可持續發展的關鍵技術難點。本項目聯合套用數學家、計算空氣動力學家和空氣動力學實驗專家，希望通過協同研究攻克以上技術難點。具體的，本項目將發展三階及以上精度的N-S方程快速求解算法、一致高精度邊界層處理技術、笛卡爾格線快速生成及自適應加密技術，並開發異構並行系統下的飛行器複雜流場高精度快速模擬分析平台。同時，通過結合飛行器氣動減阻和分離控制等關鍵問題，建立流動控制實驗系統，以驗證所發展的算法、邊界層技術和數值求解平台的實用性和可靠性。
結題摘要
高雷諾數可壓縮N-S方程的高精度快速求解算法、一致高精度的複雜邊界和邊界層處理、快速格線生成與格線自適應加密及異構體系並行計算是目前CFD 模擬仿真完全可靠和飛行器全局最佳化設計的技術瓶頸，這些也是我國大飛機等國家重大專項成功實施及可持續發展的關鍵技術難點。本項目聯合套用數學家、計算空氣動力學家和空氣動力學實驗專家，希望通過協同研究攻克以上技術難點。初步集成基於非結構混合格線的三維飛行器複雜流場高精度快速模擬軟體平台以及基於自適應笛卡爾格線的三維複雜流場數值模擬軟體平台。發展集成高階非結構格線生成技術，發展集成非結構混合格線上針對高雷諾數NS方程的高精度高效DDG算法、DDG-DG1/FV2算法，發展基於漸進解空間的DG算法進行邊界層計算，發展集成新型具有更好收斂性的WENO重構技術，發展集成自適應笛卡爾格線生成技術，發展集成笛卡爾格線交界面保精度、保守恆技術，發展集成基於笛卡爾格線的新型三階U-MUSCL方法，發展全速域RANS方程求解算法。在兩個集成的兩個計算平台，針對大量的數值測試算例及套用測試算例進行了大量的平台驗證測試，測試結果顯示集成平台算法具有穩定性、高效性、高精度。進行了物理風洞實驗，將實驗結果與平台計算結果進行對比，計算結果與實驗結果吻合。
