限制器对复杂流动数值模拟的影响

摘要

为了研究限制器对于复杂流动数值模拟的影响，采用三阶MUSCL格式下van Leer、van Albada和minmod3种限制器对Sod问题和高压涡轮算例进行数值模拟，分析了3种限制器的激波捕捉能力、流场分辨率以及数值计算鲁棒性。结果表明：在Sod问题中，3种限制器的激波捕捉能力良好，van Leer限制器具有较高的间断分辨率，但伴随轻微振荡；minmod限制器耗散性强，抑制振荡效果显著但精度较低；van Albada限制器在分辨率与稳定性间取得均衡。涡轮算例中，van Leer限制器能精确捕捉导叶尾缘边界层分离起始位置，但流场局部存在波动；minmod限制器因高耗散导致分离区范围被低估，等熵效率计算值偏高(91.21%);van Albada限制器结果与实验值偏差最小(89.55%)综合性能最优。

关键词

限制器 / 涡轮 / 数值模拟 / MUSCL