7、流体分析中的GSA应用与RAM需求及相平衡计算

流体分析中的GSA应用与RAM需求及相平衡计算

1 GSA在不同流动问题中的应用

1.1 二维层流中Tollmien - Schlichting波特性提取

对于二维层流，网格步长足以解析实际感兴趣频率范围内的Tollmien - Schlichting波。矩阵M约有$N_m \approx 7.5\times10^6$行，包含约$N_{nz} \approx 2.1\times10^7$个非零元素。为从全局稳定性分析（GSA）的“原始”结果中提取Tollmien - Schlichting波的特性，包括其放大因子（N因子）的流向分布，开发了一种特殊的后处理方法。

1.2 无限后掠翼跨声速抖振起始预测

• 方法 ：使用了两种不同的GSA版本。准三维（q - 3D）方法假设基流在展向均匀，将扰动分解为展向（周期性）方向z的傅里叶模态；全三维（“triglobal”）稳定性分析则对翼段流动进行全三维GSA。
• 计算条件 ：攻角α在2.75°到3°之间变化，机翼后掠角固定为30°，基于垂直于机翼前缘的自由流速度分量的雷诺数$Re_n = 3\times10^6$，马赫数$M_n = 0.73$。流动假设为完全湍流，采用Spalart - Allmaras湍流模型并进行可压缩性修正（SA CC模型）。
• 计算网格 ：计算域半径约为30c（c为翼型弦长），采用结构化计算网格，有两个重叠块，(x, y)平面总单元格数约为85000。在激波位置附近，流向网格步长减小10倍，壁面法向步长向机翼表面减小，使