計算流体力学における三次元重畳・解適合格子生成法の研究

计算流体力学三维卷积/解匹配网格生成方法研究

• 批准号: 08650204
• 负责人: 松野 謙一
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650204/
• 关键词: 計算流体力学; 格子形成法; 流体工学; 衝撃法; 計算力学

計算流体力学における最近のひとつの発展として、解適合格子生成法と重畳格子法を組み合わせ「重畳・解適合格子生成法」のアイデアを提案し、二次元問題を用いて本方法の有効性及び発展性を示してきた。本研究の目的は、この「重畳・解適合格子生成法」を三次元に拡張し、実際の三次元流れ問題に対する重畳・解適合格子生成法を確立することである。本課題において、以下の研究実績を挙げることができた。まず補助格子に適用する三次元解適合格子生成法を確立した。ここでは、実際の超音速ノズル流れを対象に解適合格子を形成するプログラムの開発を行い、圧縮性流体の流れ解析プログラムと組み合わせて検証をおこなった。三次元解適合格子生成法の確立と平行して、重畳格子法における主格子と補助格子間のデータ内挿のアルゴリズムについて定式化およびコーディングを行った。以上の成果をもとに、次のステップとして解適合格子生成法と重畳格子法を組み合わせた「三次元重畳・解適合格子生成法」を確立した。実証のための計算として、スペースプレーン等のスクラム・ラムエンジン内部流を対象に衝撃波流の領域をターゲットに重畳格子を置き、その補助格子に対して解適合格子を生成し、本方法が従来の単一構造の解適合格子と比較し、流れの急勾配領域に効率的に格子を集中させ衝撃波等の不連続面にを非常にシャープに捕獲し得ることを証明しただけでなく、直交性に優れた格子を生成する方法であることも示した。更に、本方法は、重畳格子法が本来持つ物体幾何形状に対する柔軟性と流れの変化に最適な格子分布を自動形成する解適合格子生成法の両方の特徴を備え、且つ研究室レベルのコンピュータに於いても複雑な三次元流を必要な分解能を失うこと無く少ない格子点数で解くことが期待される点についても、その実証を行ない当初の目的を達成した。

Computational fluid dynamics に お け る recently の ひ と つ の 発 exhibition と し て, XieShi qualified generation method と heavy 畳 grid method を group み close わ せ "heavy 畳 XieShi qualified son generation method" の ア イ デ ア を proposal し, two dimensional problem を い て の this method include services and び 発 malleable を shown し て き た. は の purpose, this study こ の "heavy 畳 XieShi qualified son generation method" を three-d に company し, the event be の three dimensional flow れ problem に す seaborne る, heavy 畳 XieShi qualified son を generating method, establish す る こ と で あ る. The research achievements of this project are as follows: にお にお て. The まず subsidy grid に is established by using the する three-dimensional qualified subunit generation method を to determine. こ こ で は, be interstate の supersonic ノ ズ ル flow れ を like に seaborne XieShi qualified son を form す る プ ロ グ ラ ム の open 発 を い, 圧 の shrinkage fluid flow れ parsing プ ロ グ ラ ム と group み close わ せ て 検 card を お こ な っ た. Three dimensional XieShi qualified son generation method の establish と parallel し て, heavy 畳 grid method に お け る main grid と subsidies cubicle の デ ー タ scions in の ア ル ゴ リ ズ ム に つ い て demean お よ び コ ー デ ィ ン グ を line っ た. All above の を も と に, の ス テ ッ プ と し て XieShi qualified son generated と heavy 畳 grid method を group み close わ せ た "three yuan heavy 畳 XieShi qualified son generation method" を establish し た. Be card の た め の computing と し て, ス ペ ー ス プ レ ー ン etc. の ス ク ラ ム · ラ ム エ ン ジ ン internal flow を like の に blunt shock wave flow field を seaborne タ ー ゲ ッ ト に を buy き 畳 grid, そ の subsidies grid に し seaborne て XieShi qualified を generate し, this method が 従 to の 単 a tectonic の XieShi qualified と comparing し, flow れ の に urgent check with field working rate を に grid Concentrated さ せ blunt shock wave etc. の is not even 続 surface に を very に シ ャ ー プ に capture し have る こ と を prove し た だ け で な く, rectangular に optimal れ を た grid generation す る method で あ る こ と も shown し た. More に method, this method は, heavy 畳 grid が was a つ object geometry に す seaborne る softness と flow れ の - change the optimal な に grid distribution を automatic formation す る XieShi qualified son generation method の struck party の, 徴 を え prepared and つ laboratory レ ベ ル の コ ン ピ ュ ー タ に in い て も complex 雑 な three-d flow を necessary can を lose な decomposition う こ と no less く な い grid points で solution く こ と が expect さ れ る point に つ い て も, そ の line card be を な い の original purpose を reach し た.

项目成果

Kenichi Matsuno: "Actual Numerical Accuracy of an Iterative Scheme for Solving Evolution Equations with Application to Boundary-Layer Flow" Trans.of the Japan Society for Aeronautics and Space Sciences. Vol.38 No.122. 311-322 (1996)

Kenichi Matsuno：“应用于边界层流求解演化方程的迭代方案的实际数值精度”，日本航空航天学会 Trans.。

Kenichi Matsuno: "Finite-Volume Solutions of Three-Dimensional Shock-Vortex-Boundary Layer Interaction Flowfields" FINITE VOLUMES FOR COMPLEX APPLICATIONS. 495-502 (1996)

Kenichi Matsuno：“三维激波-涡流-边界层相互作用流场的有限体积解决方案”复杂应用的有限体积。

Kenichi Matsuno: "Numerical Simulations of Flowfields of the NAL Two-Dimensional Transonic Wind Tunnel" ICAS-96-3.4.2. Vol.1. 809-817 (1996)

Kenichi Matsuno：“NAL 二维跨音速风洞流场数值模拟”ICAS-96-3.4.2。

Takashi Araga: "Assessment of Cell-Centered Finite-Volume Solution of Three-Dimensional Shock-Boundary Layer Interaction Flowfield" Porc.of the Second Asian Computational Fluid dynamics Conference,. Vol.1. 219-224 (1996)

Takashi Araga：“三维激波-边界层相互作用流场的细胞中心有限体积解的评估”Porc.of 第二届亚洲计算流体动力学会议，。

山川勝史: "圧縮性流れに対する楕円型解適合格子法" 日本機械学会論文集B編. 第62巻599号. 2640-2645 (1996)

Katsushi Yamakawa：“可压缩流的椭圆解自适应网格方法”，日本机械工程师学会会刊，B 版，第 62 卷，第 599 期。2640-2645（1996 年）。