多自由度气体动力学格式

计算效率提升2~3个数量级

在统一气体动理学格式中纳入平动、转动和振动自由度，实现了多尺度流动的高效隐式模拟，相比显式方法有2~3个数量级的加速。

Pan, Dongxin · 张睿 · 卓丛山 · 刘沙 · 钟诚文

Journal of Computational Physics 2023

参数信息

计算效率提升

2~3 ×

技术优势

适用宽范围流动

验证算例覆盖从低速不可压缩到高超声速、从连续到稀薄的流动，数值结果与参考数据吻合良好。

应用场景

• 高超声速流动：快速计算高超声速飞行器气动力热，无需显式计算的时间步长限制。
• 稀薄气体动力学：用隐式迭代加速稀薄气体仿真，捕捉平动-转动-振动能量交换。
• 多尺度流动模拟：跨越连续与稀薄区的多尺度计算，无需分区耦合，统一求解。