【摘 要】
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本文分析了DSMC方法的思想,指出了文献在部分算法处理上的不足之处,并提出了改进意见,在此基础上用改进后的算法独立编制一套DSMC方法模拟稀薄气体流动特征的程序.本文应用编
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本文分析了DSMC方法的思想,指出了文献在部分算法处理上的不足之处,并提出了改进意见,在此基础上用改进后的算法独立编制一套DSMC方法模拟稀薄气体流动特征的程序.本文应用编制的程序对圆柱、平板、双楔形的稀薄气体绕流进行了数值模拟,分析了稀薄气体绕流的流动规律,并进行了理论分析.模拟结果表明,本文所编制的程序计算结果可靠,并能模拟激波干扰等复杂的流动现象,本文提出的改进合理有效.本文对三个来流Kn数下圆柱绕流采用不同的分子模型和物面散射模型进行了数值模拟,并尝试从理论上分析物理模型对计算结果的影响.模拟结果表明:在近连续流区,物理模型的不同不会造成流场结构的明显差别;但在过渡领域,物理模型的不同将带来气动参数和流场结构的明显差异,该差异随来流稀薄程度增加而逐渐变得明显,从而显示出在稀薄气体流动现象中选择合理的物理模型对准确预测流动规律的重要性.本文还分析了Laux提出的自适应当地时间步长法的不足之处,提出了改进意见,并采用改进后的自适应当地时间步长法对所编制的程序进行了优化.对比计算表明,改进后的自适应当地时间步长法能明显缩短流场达到稳定所需的计算时间,对流场模拟结果产生的影响却非常小.
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