一种基于面元梯度重建的格心型有限体积空间离散方法

摘要：

梯度重构过程决定了有限体积法的空间离散精度和鲁棒性,针对二阶格心型有限体积法,研究并提出了一种新型梯度重构方法.该方法基于加权最小二乘原理,首先计算确定面元中心的变量值和变量梯度,然后针对不同网格类型分别使用中心差分、算术平均的方法求解单元格心变量梯度,在此基础上将边界条件与梯度重构过程相结合,发展了适配新方法的边界约束算法.利用精确测试函数进行网格收敛性研究,证明本文方法在光滑解条件下可以实现全场梯度的线性精确,一系列的无黏和黏性流动算例验证表明,相较于传统方法,本文方法可以有效降低近边界区域的数值耗散,提高计算精度,同时在大长宽比三角形网格条件下也具有良好的鲁棒性.

关键词：有限体积法、最小二乘法、梯度重构、边界约束重构、虚拟单元

所属期刊栏目：45

分类号：V211.3(基础理论及试验)

在线出版日期：2024-02-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共25页

页码：210-234