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【学术报告】中国商用飞机有限责任公司杨小权博士学术报告会
2017-11-22 14:46   动力与能源学院 审核人:   (点击: )



报告人:杨小权博士/高级工程师

主持人:王丁喜教授

时间:20171123日(星期四)下午1500-1600

地点:长安校区动力与能源学院大楼225会议室

题:直升机旋翼空气动力学数值模拟与高精度隐式间断伽辽金有限元方法研究进展

直升机旋翼空气动力学问题一直是国内外学术界和工程中关注的关键性难题。报告结合报告人近十年航空领域计算流体力学的研究经历,分别从直升机旋翼和高精度间断伽辽金(Discontinuous Galerkin,DG)方法两个方面介绍了直升机旋翼空气动力学的数值计模拟方法和高精度间断伽辽金有限元方法的最新研究进展。报告分为三个部分:

第一部分介绍了航空飞行器计算领域的相关网格生成方法和网格布局形式。具体内容包括:双曲型网格生成方法;重叠网格技术和结构/非结构高阶曲线网格及其应用。

第二部分介绍直升机旋翼气动特性研究的高效数值方法和应用。结合直升机旋翼悬停流场的物理特征,在旋转坐标系下利用静态重叠网格,提出了一种基于静态重叠网格的高效多重网格方法;针对旋翼流场的高低速流动并存的物理特征,发展了低速预处理技术;根据直升机旋翼悬停和前飞流场的周期性运动特征,为了大幅度提高计算效率,提出基于运动重叠网格和多重网格的时间谱方法;针对传统RANS方程和SA湍流模型的松耦合求解方式的异步求解带来的耗散问题,发展了RANS方程和SA湍流模型方程的强耦合统一数值求解方法;开发了相关程序,并应用这些数值方法分析了典型旋翼悬停和前飞的气动特性。

第三部分介绍了基于任意曲线网格的高阶隐式间断伽辽金方法的最新研究进展。结合DG方法,针对粘性数值通量的间断问题,发展了一类新型DDG方法用于求解粘性可压缩NS和RANS方程,在保证计算精度的条件下,取得了比传统的BR2格式较高计算效率;为了解决高精度DG方法在求解RANS-SA系统方程的不稳定性问题,提出了一种基于解析精确Jacobian矩阵的隐式LU-SGS预处理+GMRES方法,实现了高精度DG方法在求解复杂湍流问题时的超大CFL数稳定快速计算,基本实现了DG的低速稳定计算;为了降低DG方法的质量举证的刚性,提高计算阶数,发展了一种基于当地坐标系下的超高阶(大于5阶)DG方法,可以实现超高阶层流和湍流的快速稳定计算。通过典型算例验证了发展的DG方法有效性。

报告人简介

杨小权博士本科毕业于吉林大学,硕士毕业于上海大学,博士毕业于复旦大学。博士后师从北航刘沛清教授和美国北卡罗来纳州州立大学Luo Hong教授。2016年起任职于中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院,主要研究领域包括计算流体力学,直升机旋翼空气动力学,基于结构/非结构曲线网格的高精度间断伽辽金方法,大型客机气动噪声,发动机喷流噪声。主持和参与过9个基金项目,开发了9套计算流体力学方面的程序,荣获过2016年中国商用飞机有限责任公司优秀博士后奖和2017年上海市力学学会优秀学者奖。

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