活塞压缩机气流脉动数值模拟及实验验证

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上式中C为常数。为确保时间增加时,解

有界,也必须使V有界,即Re(a)<0,则a>0,因此对方程,为使计算稳定,若a>0,则用空间向后差分近似

,反之a<0,则空间导数应向前差分,否则不稳定。

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前的系数a表示波运动的速度,a>0表明波是沿x轴正方向运动,这时要用向后差分的格式来近似空间一阶导数才能保证差分格式条件稳定。由于差分指向与波前进方向刚好相反,所以称迎风或逆风,如图 2-4所示,可见迎风格式与特征线的方向相关[52]。

当k>0时,对式构造右偏心的迎风差格式:

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下面用特征线方法构造本文所用的Lax-Wenrodff差分格式,令a>0,特征线方向和网格如图 2-6所示,假定第n时间层值

已知,要计算第n+1时间层p点的(m,n+1)值

。过P点作特征线与n时间层相交于Q点,若CFL条件成立,即点在线段BC上。根据特征线上参数值保持不变的特点可知

都已得到,因此可以在B、C、D三点作抛物型插值来求出的值,从而得到的值[52]。

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