[发明专利]基于埃尔米特插值基本加权无振荡格式的全流场模拟方法

权利要求书

1.一种基于埃尔米特插值基本加权无振荡格式的全流场模拟方法，其特征在于，在笛卡尔坐标下，流场计算区域内含有物体，先通过虚拟单元浸入边界法对物体内的网格点进行赋值形成全流场，然后利用Robust HWENO格式对全流场进行数值模拟，具体步骤包括：

1)利用虚拟单元浸入边界法对物体内部的网格单元点进行赋值，使含有物体的流场形成单一介质的全流场；

2)建立无粘流体的控制方程，所述控制方程是一个关于时间变量t和关于空间变量x，y的方程组，对控制方程空间变量进行离散得到半离散的有限体积格式，具体步骤如下：

1.1分别对空间变量x，y求导得到方程组，增加控制方程的数量；

1.2对控制方程两边同时在目标单元上进行积分得到有限体积格式，所述有限体积格式包含时间导数项和空间积分项；

1.3对所述空间积分项利用Gauss求积公式求解从而得到关于时间导数项的半离散有限体积格式；

3)对时间变量使用三阶TVD Runge-Kutta离散公式从而将半离散有限体积格式变成时空全离散有限体积格式；

4)根据时空全离散有限体积格式得到下一时间层上的流场值，依次迭代，得到全流场稳定时的数值模拟。

2.如权利要求1所述的一种基于埃尔米特插值基本加权无振荡格式的全流场模拟方法，其特征在于：步骤1)中，利用ST和FGCM两种虚拟单元方法处理物面边界条件，使得流场近似为单一介质的全流场，具体步骤包括：

a、先对计算区域内的点进行分类，分为物体内部的虚拟单元点和物体外部点；

b、找到所有虚拟单元点关于物面的对称点，确定对称点落入的最近网格单元I₁，以及其上下左右的网格单元I₂，I₃，I₄，I₅；

c、利用网格单元I₁，I₂，I₃，I₄，I₅上的流场值，通过插值公式，确定对称点流场值；

d、通过ST和FGCM虚拟单元方法，得到关于虚拟单元点和对称点的物理量关系，从而得到虚拟单元点的流场值，将含有物体的流场形成单一介质的全流场。