气体运动论统一算法在跨流域转动非平衡效应模拟中的应用  

Application of Gas-Kinetic Unified Algorithm Covering Various Flow Regimes for Rotational Non-equilibrium Effect

作　　者：蒋新宇[1,2] 李志辉[1,2] 吴俊林[1] 

机构地区：[1]中国空气动力研究与发展中心超高速研究所,四川绵阳621000 [2]国家计算流体力学实验室,北京100191

出　　处：《计算物理》2014年第4期403-411,共9页Chinese Journal of Computational Physics

基　　金：国家自然科学基金(91016027)资助项目

摘　　要：从考虑转动松弛变化特性的Rykov模型出发,基于Boltzmann模型方程求解跨流域气体运动论统一算法原理与计算规则,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,研究考虑转动非平衡影响的Boltzmann模型方程数值求解方法.通过对氮气激波结构、二维钝头体和三维尖双锥跨流域绕流的模拟分析,验证该算法的跨流域一致适用性.With gas-kinetic unified algorithm（ GKUA） based on Boltzmann equation for various flows regimes,rotational nonequilibrium effect is investigated in Rykov model,in which spin movement of gas molecules is described with moment of inertia.Numerical method of Boltzmann model equation involving rotational non-equilibrium effect is developed. Nitrogen shock wave structure,flows around a 2D blunt-head body and flows around a 3D tine bicone are simulated to validate the method in various flows regimes.

关 键 词：转动非平衡 统一算法 激波结构 钝头体 尖双锥 

分 类 号：V211.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]