航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
3期
736-743
,共8页
陈琦%陈坚强%谢昱飞%袁先旭
陳琦%陳堅彊%謝昱飛%袁先旭
진기%진견강%사욱비%원선욱
谐波平衡法%双时间步方法%非定常流动%强迫俯仰振荡%数值模拟
諧波平衡法%雙時間步方法%非定常流動%彊迫俯仰振盪%數值模擬
해파평형법%쌍시간보방법%비정상류동%강박부앙진탕%수치모의
harmonic balance method%dual time stepping method%unsteady flow%forced pitching motion%numerical simulation
谐波平衡法(HBM)适用于模拟周期性非定常流场.求解这类问题时,只需要一个周期中几个等距时刻的流场解,即可重建整个周期流动的时间历程,计算效率较高;同时还采用谱算子精确求解流场变量对物理时间的导数项,保障了算法的计算精度.鉴于此,详细介绍了谐波平衡法的原理和实现过程,并给出了如何在现有计算程序下实现谐波平衡法的流程.取跨声速翼型和超声速钝锥两个周期性强迫俯仰振荡绕流为例,以双时间步方法为参考,对谐波平衡法的效率和精度作了详细的考核和分析.计算结果表明,谐波平衡法的内存消耗较大,谐波数NH =2时约为双时间步方法的4倍,但谐波平衡法取得与双时间步方法相近结果的计算时间仅为后者的1/5.因此,谐波平衡法是一种有应用前景的工程实用方法.对于长周期问题,谐波平衡法的优势更加明显.
諧波平衡法(HBM)適用于模擬週期性非定常流場.求解這類問題時,隻需要一箇週期中幾箇等距時刻的流場解,即可重建整箇週期流動的時間歷程,計算效率較高;同時還採用譜算子精確求解流場變量對物理時間的導數項,保障瞭算法的計算精度.鑒于此,詳細介紹瞭諧波平衡法的原理和實現過程,併給齣瞭如何在現有計算程序下實現諧波平衡法的流程.取跨聲速翼型和超聲速鈍錐兩箇週期性彊迫俯仰振盪繞流為例,以雙時間步方法為參攷,對諧波平衡法的效率和精度作瞭詳細的攷覈和分析.計算結果錶明,諧波平衡法的內存消耗較大,諧波數NH =2時約為雙時間步方法的4倍,但諧波平衡法取得與雙時間步方法相近結果的計算時間僅為後者的1/5.因此,諧波平衡法是一種有應用前景的工程實用方法.對于長週期問題,諧波平衡法的優勢更加明顯.
해파평형법(HBM)괄용우모의주기성비정상류장.구해저류문제시,지수요일개주기중궤개등거시각적류장해,즉가중건정개주기류동적시간역정,계산효솔교고;동시환채용보산자정학구해류장변량대물리시간적도수항,보장료산법적계산정도.감우차,상세개소료해파평형법적원리화실현과정,병급출료여하재현유계산정서하실현해파평형법적류정.취과성속익형화초성속둔추량개주기성강박부앙진탕요류위례,이쌍시간보방법위삼고,대해파평형법적효솔화정도작료상세적고핵화분석.계산결과표명,해파평형법적내존소모교대,해파수NH =2시약위쌍시간보방법적4배,단해파평형법취득여쌍시간보방법상근결과적계산시간부위후자적1/5.인차,해파평형법시일충유응용전경적공정실용방법.대우장주기문제,해파평형법적우세경가명현.