并行计算在高超声速流场数值模拟中的应用

采用计算流体力学方法,对高超声速流场进行了多区并行计算研究。基于MPI消息传递库采用Fortran语言编制了CFD并行计算程序,对NS方程采用AUSMPW+格式和LU-SGS方法求解。针对流场采用多区剖分,将每一个子区分配给相应节点进行计算。每一迭代步,相邻子区域间交换边界数据。计算表明,本文所建立的程序和方法是可行的,能够进一步延伸到大规模并行计算和工程应用中。     

高性能并行计算在航空航天CFD数值模拟中的应用

本文介绍了高性能并行计算在CFD数值模拟中的应用。CFD高性能并行计算可扩大求解规模,加快求解速度,是CFD实现高效计算的必然发展趋势。本文通过"数值风洞"的概念分析了CFD高性能计算的应用前景及对高性能计算的需求。通过某乘波飞行器前体并行算例对8～256CPU的CFD大规模并行效率和加速比进行了分析,并将CFD并行计算应用于高温热化学非平衡的返回舱数值计算中。     

高超声速流动CFD并行计算研究

并行计算是CFD技术发展的必然趋势。本文从高超声速流动的特点出发,研究多分区结构网格下CFD并行计算方法,重点解决了区域之间流场信息的数据交换问题和边界处理问题,以保证流场的连续性。本文采用有限体积法求解高超声速流场,空间离散格式为Osher-Chakravarthy TVD格式,利用MPI消息传递模式完成数据交换,在自主搭建的PC集群上进行算例考核,验证了算法的可行性和正确性。     

天馈线系统的维护及常见故障处理

文章作者根据自己在高海拔地区的工作经验，介绍了中短波天馈线系统在维护使用过程中需要注意的问题，并且对中短波天馈线系统常见的一些故障进行了分析和处理。     

基于结构网格的高超声速流动大规模并行数值模拟研究

本文采用MPI消息传递模式自主开发出适用于高超声速流动数值模拟的并行计算软件,该软件以三维Navier-Stokes方程为基本控制方程来求解层流问题,应用基于结构网格的有限体积法对计算域进行离散,采用AUSMPW+格式求解对流通量,利用MUSCL插值方法获得高阶精度,时间格式上采用LU-SGS方法进行时间迭代以加快求解定常流动的收敛过程。在高性能计算机上针对不同高超声速流动进行大规模并行计算的结果表明,所开发的CFD并行计算软件具有较高的并行计算效率,为高超声速飞行器气动力/热的准确预测提供了高效工具。     

任意梯度折射率介质中光线追迹的仿真与分析

针对研究光线传输问题,光线在任意梯度折射率介质中的传输路径难以用解析式给出精确解,通常采用数值方法求解,而欧拉法、龙格库塔法和泰勒级数展开法,正是针对介质中光线传输进行追迹的数值方法。在对折射率离散分布介质中的光线追迹过程中,所需空阊点的折射率及其梯度采用距离加权插值和Barron梯度算子进行求解。通过对任意梯度折射率介质中的光线传输进行仿真,并将仿真结果与解析解进行比较和分析,结果表明龙格库塔法的追迹精度最高,泰勒级数展开法次之,而欧拉法的相对最低;此外,光线追迹精度还受到追迹步长和插值方法精度的影响。     

CFD差分格式及限制器计算对比分析

差分格式是计算流体力学中最为核心的因素,一直是CFD发展的主线.为了分析比较各种差分格式和限制器,以激波管Biemann问题为算例,应用八种差分格式和五种限制器进行了计算分析,对比了各种格式对于膨胀波、激波及接触间断的分辨率,讨论了中心型和迎风型格式的粘性机理和优劣,比较了各类限制器的压缩性和耗散性.研究表明,各类差分格式对间断和粘性的处理,是提高格式精度和判别格式优劣的关键.采用MUSCL方法插值时,应权衡压缩性和耗散性,合理选择限制器.各类格式通过与MUSCL高阶插值方法相结合,可以有效提高的计算效率和计算精度.     

基于预处理法非定常低速流动的数值模拟

本文基于预处理法,结合双时间步法,建立了应用高效隐式时间步进LU-SGS算法求解非定常低速流动问题的数值模拟方法．对典型的方腔顶盖瞬时启动驱动、周期振荡顶盖驱动等非定常低速流动问题进行了数值计算．结果表明,所建立的数值方法对非定常低速流动问题有较高的计算效率,并能有效的克服低速流动问题的系统刚性问题．