结构非结构网格中的数值优化计算

非结构网格因其在处理外形方面所具有的特殊优越性而倍受关注 .在结构 非结构网格中做了粘性流动的数值优化计算 ,优化计算包括单目标和双目标气动优化 ,以及反设计计算 ,即从初始翼型不断修型而实现给定翼型的外形及压力分布的目标 .算例及其结果分析证明了该方法用于翼型的修型和设计计算的有效性 .

二维结构/非结构混合网格的生成及其流场模拟

采用分区求解方法在二维结构 /非结构混合网格中对粘性绕流作了数值模拟。利用层面推进法生成绕物体的 O形结构网格 ,利用推进阵面法在结构网格外生成非结构网格。在结构网格区内 ,采用 B-L湍流模型 ,求解雷诺平均 N-S方程。在非结构网格区内求解 Euler方程。两区的解通过在交界面上满足通量守恒条件进行耦合。

三维自适应非结构网格的Euler方程解

将 Ausm+ 迎风格式应用于三维非结构网格中求解 Euler方程。对单元变量进行重构以获得空间高阶精度 ,对时间域采用多步龙格库塔法推进 ,并采用了当地时间步长和隐式残差光顺技术来加速收敛。采用多点择优推进阵面法生成复杂曲面的三角形网格 ,利用推进阵面法生成四面体网格。采用网格自适应技术对网格进行局部加密 ,以减少总体网格数目 ,从而提高计算效率。最后给出了绕 ONERA M6机翼的跨音速流动及绕麻雀 导弹的超音速流动算例 。

多点择优推进阵面法生成曲面三角形网格

在现有曲面非结构网格生成法的基础上 ,提出了一种新的曲面网格生成法———多点择优推进阵面法 .它可在曲面上直接进行三角形网格划分 ,克服了映射法的网格变形问题 ,并且可以在网格生成结束后 ,对曲面网格直接进行Laplace格点松弛光顺 .该方法使用简单 ,不受曲面块类型的限制 ,且网格质量高 ,可以为三维非结构网格生成提供高质量的初始阵面 。

基于径向基神经网络的气动热预测代理模型

为快速获取高超声速飞行器表面热流数据并缩短飞行器气动热设计周期,提出了一种基于径向基神经网络的气动热快速预测代理模型方法。首先,在飞行器表面每一个离散化的网格节点单独构造一种正则化的径向基神经网络。随后,通过训练集对所有网络同时进行训练,获得各自网络的连接权值。最后,所有网格节点的神经网络协同预测飞行器表面不同位置的热流。对NASA火星实验室的椭圆钝化高超声速飞行器的应用表明,所提出的代理模型方法在模型训练完成后能够快速进行飞行器表面热流预测,并且模型具有良好的泛化能力,在驻点及迎风大面积区域热流预测结果与数值模拟的偏差在10%以内。