可压缩多介质流体的三维自适应求解算法研究

摘要

对于很多复杂外形的复杂流动,其流动现象(如激波、面界层及多介质界面不稳定等)一般具有多尺度及各向异性的特征.为了精确模拟和捕捉这些流动特征,传统的网格生成技术很难胜任.本文主要包含了两个方面的工作。第一个方面是基于六面体背景网格的自适应网格生成。它与笛卡儿网格的只有一个“根”节点的基于“树”的数据存储结构不同，此方法采用许多“根”节点的基于“森林”的数据存储结构。它以非结构化四面形背景网格上的每个单元为“树”的根节点，这些“树”的集体就形成了“森林”，这样自适应生成相应的的网格就是一片以背景网格上各个单元为“根”节点的树的“森林”。除此外，本自适应网格方法具有占用内存少的优点。第二个方面工作是数值算法方面的工作，主要发展了在三维自适应网格下求解可压缩多介质流体的数值方法，特别是采用了与求解流场一致的HLLC格式去离散界面输运方程，界面附近不会出现数值振荡等的非物理现象。