谐波平衡法在低速非定常流模拟中的应用

杜鹏程 宁方飞

(北京航空航天大学 能源与动力工程学院，北京 100191)

谐波平衡法在低速非定常流模拟中的应用

杜鹏程 宁方飞

(北京航空航天大学 能源与动力工程学院，北京 100191)

谐波平衡法是一种有效的周期性非定常流的计算方法.采用基于可压缩流的谐波平衡方程在计算低速不可压流动时，会由于对流通量计算格式中的数值粘性污染，降低解的精度和收敛性.采用预处理技术，使得基于可压缩流的谐波平衡方程可以直接用于低速周期性非定常流的计算中.选取典型的不可压方腔驱动流和低雷诺数圆柱绕流为例进行了时间推进法和谐波平衡法的计算对比.计算结果表明预处理后的谐波平衡方程适合于低速流的计算，在谐波平衡法中采用较少阶数的谐波计算就可以还原出几乎准确的非定常流场.

周期性非定常流;谐波平衡法;低速预处理;方腔驱动流;圆柱绕流

周期性非定常流是一种在内流、外流中常见的流动，如叶轮机的动静干涉、震荡叶栅、翼形的俯仰振荡等.对于这类问题的求解通常采用传统的时间推进法.基于时间推进法的非定常计算往往十分耗时，计算的大部分时间用于过渡到周期性状态的中间计算过程.为了减少计算时间，傅里叶方法被引入到上述周期性非定常流计算中［1］.在这类基于傅里叶方法的频域方法中，参考文献［2］提出的谐波平衡法将频域方程变换回时域求解，同时可以很方便的……