基于体积对罩的沉浸边界法在工业航空计算流体动力学求解器 CODA 中的实现
流体动力学
2025-02-25 v3
摘要
我们展示了在计算流体动力学求解器 CODA（由 ONERA、DLR 和 Airbus 合作开发）中实现并验证沉浸边界体积对罩方法的过程。我们的目标是通过求解亨利尔德-奈尔-斯托克斯方程的数值解法来模拟复杂三维航空器配置的湍流流动，采用 Spalart-Allmaras 湍流模型。为此，在 CODA 中实现了沉浸边界方法，并开发了一个高效的预处理工具，用于构建围绕沉浸几何进行自适应网格细化的非结构六面体网格。我们报告了多个数值案例，包括 NACA0012 机翼的亚声速流动、RAE2822 机翼的跨声速流动、MDA30P30N 多副翼机翼的亚声速流动以及 NASA 高升力 CRM 飞机的亚声速流动。这些仿真使用第二阶有限体积格式进行空间离散化，采用基于矩阵-free GMRES block-Jacobi 迭代方法的隐式后向 Euler 格式。报告的数值仿真结果与相应的实验数据良好一致。这些令人振奋的结果表明，实现的沉浸边界方法高效、灵活且准确，可用于工业航空应用。
引用
@article{arxiv.2404.16132,
title = {Implementation of Immersed Boundaries via Volume Penalization in the Industrial Aeronautical Computational Fluid Dynamics Solver CODA},
author = {Jonatan Nunez and David Huergo and Diego Lodares and Suyash Shrestha and Juan Guerra and Juan Florenciano and Esteban Ferrer and Eusebio Valero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16132},
year = {2025}
}
备注
28 pages, 25 figures