应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2011年
3期
211-218
,共8页
郑冠男%邓守春%韩同来%杨国伟
鄭冠男%鄧守春%韓同來%楊國偉
정관남%산수춘%한동래%양국위
混合网格%k-(-ω)两方程湍流模型%DP-LUR隐式方法%MPI%染色分层通讯
混閤網格%k-(-ω)兩方程湍流模型%DP-LUR隱式方法%MPI%染色分層通訊
혼합망격%k-(-ω)량방정단류모형%DP-LUR은식방법%MPI%염색분층통신
针对结构网格很难处理复杂外形和非结构网格无法计算具有边界层的粘性流动的缺点,发展了基于混合网格格点的隐式算法,成功地解决了在工程应用中难于处理的复杂外形粘性流场计算和效率问题.同时针对大规模的工程问题,发展了基于MPI通信技术的染色分层通讯并行计算方法.其中空间离散采用基于Roe格式发展的三阶迎风HLLEW(Harten-Lax-VanLeer-Einfeldt-Wada)或AUSM格式,湍流模型采用k-(-ω)两方程湍流模型,时间推进考虑到LU-SGS并行等效较困难则采用基于DP-LUR(Data-Parallel Lower-Upper Relaxation)格式的隐式算法,计算CFL数可取到105量级,从2个到128个CPU的并行加速效率都保持在90%以上,大大提高了计算效率.算例对标模M6机翼模型流场进行计算,验证了方法的可靠性;然后对标模DLR-F6翼身组合体进行混合网格粘性与无粘计算结果进行比较,进一步验证混合网格方法;最后计算了DLR-WBNP外挂发动机翼身组合体模型,准确模拟了外挂和超临界机翼的相互干扰流动问题,采用4 CPU 16 CORE到24 CPU 96 CORE,2000步计算时间都不超过3小时.为民机跨声速气动弹性分析的计算效率提升提供了基本的数值模拟工具.
針對結構網格很難處理複雜外形和非結構網格無法計算具有邊界層的粘性流動的缺點,髮展瞭基于混閤網格格點的隱式算法,成功地解決瞭在工程應用中難于處理的複雜外形粘性流場計算和效率問題.同時針對大規模的工程問題,髮展瞭基于MPI通信技術的染色分層通訊併行計算方法.其中空間離散採用基于Roe格式髮展的三階迎風HLLEW(Harten-Lax-VanLeer-Einfeldt-Wada)或AUSM格式,湍流模型採用k-(-ω)兩方程湍流模型,時間推進攷慮到LU-SGS併行等效較睏難則採用基于DP-LUR(Data-Parallel Lower-Upper Relaxation)格式的隱式算法,計算CFL數可取到105量級,從2箇到128箇CPU的併行加速效率都保持在90%以上,大大提高瞭計算效率.算例對標模M6機翼模型流場進行計算,驗證瞭方法的可靠性;然後對標模DLR-F6翼身組閤體進行混閤網格粘性與無粘計算結果進行比較,進一步驗證混閤網格方法;最後計算瞭DLR-WBNP外掛髮動機翼身組閤體模型,準確模擬瞭外掛和超臨界機翼的相互榦擾流動問題,採用4 CPU 16 CORE到24 CPU 96 CORE,2000步計算時間都不超過3小時.為民機跨聲速氣動彈性分析的計算效率提升提供瞭基本的數值模擬工具.
침대결구망격흔난처리복잡외형화비결구망격무법계산구유변계층적점성류동적결점,발전료기우혼합망격격점적은식산법,성공지해결료재공정응용중난우처리적복잡외형점성류장계산화효솔문제.동시침대대규모적공정문제,발전료기우MPI통신기술적염색분층통신병행계산방법.기중공간리산채용기우Roe격식발전적삼계영풍HLLEW(Harten-Lax-VanLeer-Einfeldt-Wada)혹AUSM격식,단류모형채용k-(-ω)량방정단류모형,시간추진고필도LU-SGS병행등효교곤난칙채용기우DP-LUR(Data-Parallel Lower-Upper Relaxation)격식적은식산법,계산CFL수가취도105량급,종2개도128개CPU적병행가속효솔도보지재90%이상,대대제고료계산효솔.산례대표모M6궤익모형류장진행계산,험증료방법적가고성;연후대표모DLR-F6익신조합체진행혼합망격점성여무점계산결과진행비교,진일보험증혼합망격방법;최후계산료DLR-WBNP외괘발동궤익신조합체모형,준학모의료외괘화초림계궤익적상호간우류동문제,채용4 CPU 16 CORE도24 CPU 96 CORE,2000보계산시간도불초과3소시.위민궤과성속기동탄성분석적계산효솔제승제공료기본적수치모의공구.
