三维间断伽辽金玻尔兹曼方法的完全匹配层吸收边界条件研究

夏博阳; 邵卫东; 李军

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三维间断伽辽金玻尔兹曼方法的完全匹配层吸收边界条件研究

更新时间：2025-07-09

- 三维间断伽辽金玻尔兹曼方法的完全匹配层吸收边界条件研究
- 暂无标题
- 西安交通大学学报 2020年第7期页码：113-120
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学能源与动力工程学院
  2. 中国航发商用航空发动机有限责任公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TB535;O241.82
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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夏博阳, 邵卫东, 李军. 三维间断伽辽金玻尔兹曼方法的完全匹配层吸收边界条件研究[J]. 西安交通大学学报, 2020,(7):113-120.
夏博阳, 邵卫东, 李军. 三维间断伽辽金玻尔兹曼方法的完全匹配层吸收边界条件研究[J]. 西安交通大学学报, 2020,(7):113-120. DOI：

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摘要

为解决计算气动声学数值模拟中远场边界反射问题

在三维间断伽辽金有限元玻尔兹曼方法框架下应用完全匹配层算法构造了吸收边界条件

并采用了两种不同的离散求解公式。利用三维高斯脉动源数值案例测试了两种公式的有效性和稳定性

发现仅有一种公式既能有效衰减反射波又具有良好的稳定性;接着研究了影响完全匹配层算法无反射性能的若干因素

其中无反射性能采用归一化误差范数来衡量。研究表明:衰减因子总是存在最优值

且最优值仅与吸收层的参数有关

而与高斯脉动源自身参数无关

故所定义的归一化误差范数具有一定的普适性;当衰减因子采用幂函数分布律时

幂指数取2时无反射性能更好

取4时无反射性能随衰减因子变化更平缓;吸收层厚度和区域半径越大

无反射性能越好

但相应的计算量也显著提高。研究工作可为构造更加实用有效的无反射边界条件提供参考。

Abstract

关键词

Keywords

references

杜功焕等著.声学基础[M].南京大学出版社,2001.

Misun Min,Taehun Lee.A spectral-element discontinuous Galerkin lattice Boltzmann method for nearly incompressible flows[J].Journal of Computational Physics,2010(1).

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Fang Q. Hu.On Absorbing Boundary Conditions for Linearized Euler Equations by a Perfectly Matched Layer[J].Journal of Computational Physics,1996(1).

邵卫东,李军.计算气动声学中的伽辽金玻尔兹曼方法研究[J].西安交通大学学报,2016(03).

彭青松.有限元方法高精度后处理技术[J].湖南科技学院学报,2007(12).

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