第三节计算流休力学中的几个问题 正如前面所述,本书所针对的实际问题主要是超声速高超声 速粘性绕流流场的数值模拟。这是复杂的非光滑流场,它包含有 激波、粘性干扰、分离涡等复杂物理现象。这些基本物理现案都 各具自身的特点,因此,其数值模拟对计算方法提出了各种需 解决的问题。 激波的数值模拟 对于非线性双曲型方程,如非定常欧拉方科,不管初始值如 何光滑,解可能是有间断的,对应的物理间题是流场中激波和切 向间断的产生这一特性使得非线性双曲型方程的求解有它特殊 的困难,流场屮激波的数值模拟成为计算流体力学中所研究的重 要问趣之 激波的数值模拟方法主要有两类:激波装法、激波捕 捉法。 一)激波装配法 这种方法的基本思想是将激波作为非连续的边界面来处理 C33。此方法的优点是计算精度高,而且在间断面处满足“熵 条件”,故可以认为所得到的数值解是唯一的物理解。然而它要 求所求的气体运动的流场结构为已知,这在大多数情況下是难 的,因为流场事先是未知的。近年来很多人采用混合方法.即对 」流场绪构清楚的地方釆用激波装配法,如钝体超声速绕流中 弓形头激波,而其他流场内的激波则采用激波捕捉法 二)激波捕捉法 这是日前应用最广的激波数值模拟方法。其基本思想不是将 激波分出来作为边界处理,而是采用合适的计算方法自动捕捉激 波、在激波和光滑区用统一的计算格式。最初人们采用…阶糈度 格式排捉激波、可得到过激波的单调解。然而因一阶精度的格式