具有粘性逆Lax-Wendroff边界处理和紧凑WENO限制器的自适应网格local discontinuous Galerkin方法
结题报告
批准号:
11872210
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
朱君
依托单位:
学科分类:
A0910.计算流体力学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王东红、尹晨、王延萌、干雨新、宋翌蕾、王镇明、王丹、崔生柱
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中文摘要
本项目在自适应网格下采用新型粘性逆Lax-Wendroff(ILW)边界处理方法和带新型紧凑粘性WENO限制器的 Local Discontinuous Galerkin(LDG)方法对高雷诺数Navier-Stokes(NS)方程进行数值模拟。针对LDG方法在求解高雷诺数NS方程包含强间断问题,专门构造一种新型坏单元指示器能准确找到强间断并不含任何可调参数,构造新的自适应加密算法和新型二维,三维网格自适应高精度有限体积粘性WENO方法,将其改造并作为紧凑型限制器应用于LDG方法,使在处理高雷诺数NS问题时数值解在光滑区域具有精度高,强间断区域基本无振荡,并针对一些低密度和低压强的算例能得到较好的数值结果。在耦合湍流模型后构造求解混合RANS/LES方程的新数值方法。项目着重发展结构和非结构网格的新型边界处理方法,高精度LDG方法及与之配套的新的自适应网格处理算法,具有一定工程应用价值。
英文摘要
This project aims to apply a new viscous inverse Lax-Wendroff (ILW) method and the local discontinuous Galerkin (LDG) method with new simple and compact viscous WENO limiters on adaptive mesh for numerically simulating the high Reynolds number Navier-Stokes (NS) equations. We technically design a new troubled cell indicator without any artificially adjustable parameters for the LDG method to solve for the high Reynolds number NS equations which contain strong discontinuities, reconstruct a new adaptive algorithm and construct new two and three dimensional adaptive high order accurate finite volume viscous WENO schemes. Then we renovate such new WENO schemes serve as compact limiters for the LDG method. By performing such procedures to solve high Reynolds number NS equations, we can achieve uniform high order accuracy in smooth regions, get sharp, non-oscillatory shock transitions robustly, and can deal with low density and low pressure problems well. Together with the application of associated turbulence model, we could get new schemes for solving hybrid RANS/LES equations. Our project focuses on the developments of structured and unstructured meshes, high order LDG method and associated new adaptive algorithm for the purpose of engineering application requirements.
我们在相关研究工作中能高效生成计算网格、构造了多个具有广泛工程应用背景的高精度计算格式。我们构造了二维和三维粘性复杂物面边界的新型高精度有限体积粘性WENO格式并将其作为Local Discontinuous Galerkin方法限制器求解高雷诺数Navier-Stokes方程。我们设计了自适应高精度粘性数值方法,使绕复杂物形流动的高雷诺数Navier-Stokes方程可使边界层与激波互相干扰问题得到较好解决,使截断误差远小于粘性项作用,计算时内存的占用量降为原先的数分之一,成倍提高程序的计算速度并得到更精确的数值计算结果,使精度算例具有更小的范数误差,达到工程应用要求。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A New Robust High-Order Weighted Essentially Non-Oscillatory Scheme for Solving Well-Balanced Shallow Water Equations
求解均衡浅水方程的一种新的鲁棒高阶加权本质非振荡方案
DOI:10.4208/aamm.oa-2018-0184
发表时间:2019
期刊:Advances in Applied Mathematics and Mechanics
影响因子:1.4
作者:Wang Zhenming;Zhu Jun;Zhao Ning
通讯作者:Zhao Ning
A New Fifth-Order Finite Volume Central WENO Scheme for Hyperbolic Conservation Laws on Staggered Meshes
交错网格双曲守恒定律的新五阶有限体积中心WENO方案
DOI:10.4208/aamm.oa-2021-0095
发表时间:2022-06
期刊:Advances in Applied Mathematics and Mechanics
影响因子:1.4
作者:Shengzhu Cui;Zhanjing Tao null;Jun Zhu
通讯作者:Jun Zhu
High-order Runge-Kutta discontinuous Galerkin methods with multi-resolution WENO limiters for solving steady-state problems
具有多分辨率 WENO 限制器的高阶 Runge-Kutta 不连续 Galerkin 方法用于解决稳态问题
DOI:10.1016/j.apnum.2021.03.011
发表时间:2021-07
期刊:APPLIED NUMERICAL MATHEMATICS
影响因子:2.8
作者:Zhu Jun;Shu Chi-Wang;Qiu Jianxian
通讯作者:Qiu Jianxian
New mapped unequal-sized trigonometric WENO scheme for hyperbolic conservation laws
双曲守恒定律的新映射不等大小三角WENO方案
DOI:10.1016/j.compfluid.2022.105585
发表时间:2022
期刊:Computers & Fluids
影响因子:2.8
作者:Yan Zhang;Jun Zhu
通讯作者:Jun Zhu
DOI:10.3390/fractalfract6060294
发表时间:2022-05
期刊:fractal and fractional
影响因子:5.4
作者:Yan Zhang;Jun Zhu
通讯作者:Jun Zhu
Navier-Stokes方程自适应非结构网格虚拟单元浸入边界保正性间断有限元方法研究
  • 批准号:
    11372005
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    朱君
  • 依托单位:
基于自适应非结构网格的虚拟单元浸入边界间断有限元方法研究
  • 批准号:
    11002071
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    朱君
  • 依托单位:
国内基金
海外基金