【摘 要】
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谐波平衡法(HBM)适用于模拟周期性非定常流场.求解这类问题时,只需要一个周期中几个等距时刻的流场解,即可重建整个周期流动的时间历程,计算效率较高;同时还采用谱算子精确求
【机 构】
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中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,四川绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所,四川绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所,四川绵阳
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谐波平衡法(HBM)适用于模拟周期性非定常流场.求解这类问题时,只需要一个周期中几个等距时刻的流场解,即可重建整个周期流动的时间历程,计算效率较高;同时还采用谱算子精确求解流场变量对物理时间的导数项,保障了算法的计算精度.鉴于此,详细介绍了谐波平衡法的原理和实现过程,并给出了如何在现有计算程序下实现谐波平衡法的流程.取跨声速翼型和超声速钝锥两个周期性强迫俯仰振荡绕流为例,以双时间步方法为参考,对谐波平衡法的效率和精度作了详细的考核和分析.计算结果表明,谐波平衡法的内存消耗较大,谐波数NH =2时约为双时间步方法的4倍,但谐波平衡法取得与双时间步方法相近结果的计算时间仅为后者的1/5.因此,谐波平衡法是一种有应用前景的工程实用方法.对于长周期问题,谐波平衡法的优势更加明显.
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