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可压缩流动脉动压力数值模拟求解器HFS研究

     
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目的 发展模拟可压缩流动的高精度流场求解器(HFS),用于研究高马赫数钝体绕流的表面压力脉动.方法 基于一般曲线坐标系下的可压缩Navier-Stokes方程,采用具有激波捕捉能力的高阶有限差分法WCNS-E进行离散.基于大规模并行计算对高马赫数钝锥绕流进行直接数值模拟(DNS),获得高精度的流场数据.结果 Blast wave测试结果 表明,采用不同的WCNS格式的模拟结果 与参考解吻合良好.采用HFS模拟来流冲击NACA0012翼型表面的计算结果 与NASA的OVERFLOW程序的计算结果 以及实验结果 均符合良好.结论 典型的测试算例表明,HFS能稳定且准确地捕捉强间断,对于复杂几何构型流场也能准确计算.采用HFS研究了钝锥绕流,捕获了钝锥边界层的层流、转捩和完全发展湍流等流动现象,获得了壁面脉动压力的时空分布.

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