预处理方法与大涡模拟工程应用

为了将大涡模拟应用于工程计算，关键之一是获得可用于大涡模拟的二阶低耗散激波捕获格式．为此，采用了高低速流动统一算法预处理方法．然而，预处理方法的主要缺点是计算稳定性较差，特别是对黏性流计算，从而在大涡模拟高精度要求计算中不能获得预期的计算精度．依据预处理Roe格式，通过对预处理后的特征矩阵的分析，发现其中含有不稳定的结构，并确认这是预处理计算产生不稳定的主要原因．依据不可压缩流动计算常见的两个假设，消除了格式中不稳定的结构，得到了一种新的格式：低速Roe格式．这一格式具有合理的计算稳定性和高的精度．计算实践表明，在低马赫数流条件下，低精度要求计算中低速Roe格式和预处理Roe的表现相似；而在高精度要求计算如大涡模拟中，低速Roe格式的计算精度明显强于预处理Roe格式，如可准确模拟高负荷涡轮叶栅T106吸力面的分离泡现象等．