新型非振荡格式构建算法:突破CFD计算瓶颈

需积分: 0 0 下载量 4 浏览量 更新于2024-09-06 收藏 283KB PDF 举报
在"构建对流扩散方程高阶不振荡格式的高效算法"这篇首发论文中,作者杨满叶、舒适和李明军探讨了在计算流体动力学(CFD)中解决高雷诺数流动时遇到的挑战——高频振荡问题。高雷诺数流动通常伴随着复杂的物理现象,如湍流,这时传统的数值方法可能会导致数值不稳定,影响结果精度。为了克服这个瓶颈,论文提出了高算法,这是一种新颖的数值摄动重构策略。 高算法通过对常见格式,如Jameson格式、通量限制器和增强型ENO/WENO格式进行分析,这些格式虽然在某些情况下有效,但往往存在振荡。高算法的核心在于将下游不影响上游的对流运动规律与高阶流体力学中的线性关系巧妙地结合,从而设计出不振荡的有限差分和有限体积格式。具体来说,文中提到的高阶不振荡迎风格式(GUS)和中心格式(GCS),例如三节点和五节点版本的GUS以及高-QUICK格式,都展现出在处理复杂流动时的优越性能。 论文不仅阐述了理论原理,还通过五个数值计算实例验证了新格式的优秀性质,包括其在减少振荡、保持高精度以及稳定计算方面的表现。关键词如“高中心体积格式”、“二阶中心格式”和“数值摄动高精度重构”揭示了文章的主要研究内容和技术路线。这种新型的不振荡格式对于CFD的实际应用具有显著的工程价值,可以提升计算效率和结果的可靠性,特别是在处理工业界中的复杂流体问题时。该研究为改进CFD求解策略提供了重要的理论支持和技术手段。