RPM方法及其在计算流体力学中的应用研究

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数值计算的效率和收敛性能随着计算流体力学中的物理模型的日益复杂和数据运算量的增大而变得越来越重要。本文旨在研究RPM方法如何作为加速器对流场数值模拟进行加速,并着重研究该方法在二维流场数值模拟以及三维旋翼悬停流场数值模拟中的加速收敛效果。本文的主要工作体现在以下两个方面: 1、研究了RPM方法的思想及其在实际应用中的具体细节,并在此基础上发展了一种更易于保证方法实施精度的改型的RPM方法;之后通过一个一维的数值试验,为尽可能提高数值试验的计算效率,对如何控制RPM方法的加速收敛效果进行了深入的研究。 2、在二维和三维的流场模拟中应用了RPM方法,并研究了它的加速收敛效果。对于二维流场,本文研究了RPM方法在驱动方腔流和跨音速翼型绕流的计算过程中的加速作用,通过对比得出了当地时间步长对RPM方法的加速效果的影响。在三维的流场数值模拟中,针对二桨叶的旋翼悬停系统的数值模拟,结合嵌套网格技术以及有粘和无粘的模型方程,加入了RPM方法,对比了不同算法所得的计算结果,同时获得了较好的加速收敛效果;同时,结果表明,嵌套网格技术的运用对局部施行的RPM方法的加速作用没有明显的消极影响。
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