国家数值风洞(NNW)通用软件同构混合求解器设计

作     者：陈坚强 马燕凯 闵耀兵 赵钟 何先耀 何琨 CHEN Jianqiang;MA Yankai;MIN Yaobing;ZHAO Zhong;HE Xianyao;HE Kun

作者机构：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所绵阳621000 

基　　金：国家数值风洞工程 

出 版 物：《空气动力学学报》 (Acta Aerodynamica Sinica)

年 卷 期：2020年第38卷第6期

页      码：1103-1110,1102,I0002页

摘      要：针对未来复杂计算流体力学模拟的需求,在国家数值风洞“风雷(PHengLEI)”软件中,针对流场求解器设计了区域混合计算策略,即在不同类型的网格上运行不同的求解器,实现区域混合模拟,采用典型算例进行了验证。与传统多求解器松耦合的“异构”模式不同,风雷软件中设计了“同构”模式的混合求解器。“同构”模式的混合求解器基本思想是:计算域由不同类型网格组成,在不同类型的网格上可运行不同类型的求解器,不同求解器之间在交界面通过数据底层交换信息,其特点是“紧耦合”。区域混合计算能够充分发挥不同类型网格、不同求解器的优点,未来也可以在不同的网格区域上加载不同学科的求解器,是面向未来多学科、多方法、多区域紧耦合模拟的关键技术。作为一种典型的混合求解方案,结构/非结构混合求解时,在结构网格上运行二阶/高阶精度结构求解器,在非结构网格上运行二阶精度非结构求解器,以实现在关键流动区域采用高质量网格、高精度方法的工程实用化目的。首先介绍混合计算所涉及的域、交界面等基本概念,然后设计混合计算所需的数据结构,以及混合计算策略。最后,通过高超声速圆柱绕流和双椭球绕流两个案例,在结构网格上运行二阶或WCNS高阶精度求解器,在非结构网格上运行二阶精度非结构求解器,验证“同构”混合计算的可行性和有效性。

主 题 词：国家数值风洞 风雷软件 计算流体力学软件 混合计算 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 081202[081202] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7638/kqdlxxb-2020.0177

馆 藏 号：203996528...