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阵面推进法和有限体积TVD格式在求解复杂弹箭流场中的应用

作　者: 王兵
导　师: 许厚谦
学　校: 南京理工大学
专　业: 兵器发射理论与技术
关键词: 非结构网格阵面推进法有限体积法 TVD格式尾翼稳定脱壳穿甲弹
分类号: TJ011
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 229次
引　用: 3次
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内容摘要

本文研究了用阵面推进法生成二维非结构网格以及有限体积TVD格式在求解复杂弹箭流场中的应用。主要研究结果如下： (1) 运用阵面推进法原理，不依靠背景网格，可在具有复杂边界的区域内生成较为均匀的非结构三角形网格。同时采用结构数组和邻接表相结合的新型数据结构，在节点的查找、插入和删除等操作上大大减少机时，提高了网格生成效率。 (2) 基于阵面推进法所生成的二维非结构网格，运用有限体积方法原理，采用高阶TVD格式，建立高精度解算器，并开发出基于该格式的数值模拟程序。通过计算Riemann问题和Emery问题，验证出该格式具有高分辨率的特点。并将之应用到高速飞行弹丸流场的数值模拟中，得到了与实验照片相吻合的结果。 (3) 利用Gambit 2.0生成三维四面体非结构网格，建立三维高精度有限体积TVD格式，通过计算平头正圆柱超音速绕流流场，验证这种三维格式的高分辨率性。并将之应用在尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托分离流场的数值模拟中，得到了与实验照片比较吻合的计算结果。

全文目录

1 绪论  7-10
  1.1 引言  7-8
  1.2 本文的主要工作  8-10
2 非结构网格的生成  10-21
  2.1 引言  10-12
  2.2 阵面推进法  12-20
    2.2.1 定义边界和阵面初始化  12-13
    2.2.2 阵面推进生成三角形  13-18
    2.2.3 数据结构  18-19
    2.2.4 非结网格生成算例  19-20
  2.3 小结  20-21
3 高精度有限体积TVD方法  21-41
  3.1 引言  21
  3.2 有限体积法原理  21-26
    3.2.1 解二维守恒型方程的有限体积法的总体框架  21-23
    3.2.2 控制体  23-24
    3.2.3 时间积分  24-25
    3.2.4 方程的无量纲化  25
    3.2.5 边界条件  25-26
  3.3 求解双曲型守恒律方程组的高精度有限体积TVD格式  26-36
    3.3.1 一维情况  27-29
    3.3.2 二维情况  29-31
    3.3.3 三维情况  31-36
  3.4 典型算例  36-40
    3.4.1 Riemann问题  36-37
    3.4.2 Emery问题  37-38
    3.4.3 对超音速平头正圆柱绕流流场的数值模拟  38-40
  3.5 小结  40-41
4 非结构网格上高精度有限体积TVD格式的应用  41-59
  4.1 对高速飞行弹丸流场的数值模拟  41-43
  4.2 对尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托分离流场的数值模拟  43-58
  4.3 小结  58-59
结论  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-65

阵面推进法和有限体积TVD格式在求解复杂弹箭流场中的应用

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