一个快速收敛的传热与流动数值计算体系的构建及其工程应用

为适应21世纪初科学和工程技术迅发展的形势，用于传热与流动数值模拟的计算方法需要在现有成就的基础上有新的突破，以构建起一个绝对稳定、至少二阶精度又能快速收敛的适用于工程计算的体系。申请人在2002年提出了绝对稳定至少具有二阶精度的格式SGSD;在流场与压力场的耦合方面，申请人提出的CLEAR算法彻底克服了SIMPLE系列算法的半隐的缺点，收敛速度比SIMPLER算法一般可加快一倍以上。但目前的SGSD 格式及CLEAR算法只是对正交曲线坐标系的交叉网格发展的，有待于推广到同位网格、非结构化网格以及可压缩流中去；现在广泛采用ADI线迭代的代数方程求解方法，收敛速度较慢，急待开发更有效的方法，一些高级的预处理共轭矩阵方法有望显著促进收敛速度。本项目的研究目标是要构建起一种新的计算体系，在保证精度的前提下，使流场与传热问题计算的收敛速度比目前国内外通用的计算体系提高5～10倍，并应用于工程计算。