2012-11-20
传统的有限体积方法在应用于气热耦合模拟时，在流固界面处会存在由边界单元重构引起的数据传递误差及相应的不稳定性；有鉴于此，本文构建了基于非结构网格间断Galerkin(DG)方法求解气热耦合问题的基本思路。不同于有限体积方法和交错迭代的耦合方案，本文将流体动力学方程（RANS方程、湍流S-A模型方程）和固体热传导方程（Fourier方程）使用统一的Runge-Kutta 间断Galerkin(RKDG)方法离散，并通过基于面积分点的数据交换由界面数值通量隐式地保证了流固交界面处热参量的连续性，从而在统一的算法框架下实现了流场、温度场之间的直接耦合和同步推进，用以尝试改善气热耦合问题的计算精度和稳定性。通过若干简单的二维和三维算例初步验证了该方法的有效性。本文工作可为DG等高精度算法在气热耦合等多场分区耦合问题中的进一步发展提供研究参考。
高等学校博士学科点专项科研基金（20090002110052）
清华大学热能工程系燃气轮机研究所，北京 100084,清华大学热能工程系燃气轮机研究所，北京 100084,清华大学热能工程系燃气轮机研究所，北京 100084
#动力与电气工程#
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