摘要: 针对嵌套网格系统下进行旋翼流场计算时的网格装配问题，给出了一种改进的并行化网格装配模型。在该模型中，使用压缩存储的辅助结构网格进行并行“洞切割”，生成插值边界；应用基于插值点坐标范围的局部可自适应辅助结构网格定位，缩小了处理器之间进行并行贡献单元搜索时的交互数据范围及生成辅助结构网格的内存消耗，结合局部范围的Neighbor to Neighbor（N2N）搜索重启和穷举方法，消除了网格分区、物面、外场等边界面对贡献单元搜索过程的影响，且方法对网格的拓扑没有限制，适合于结构、非结构、直角网格等网格块的装配过程。在流场计算方面，采用并行化的隐式双时间格式数值求解Navier-Stokes方程，用于旋翼数值模拟问题。理论分析和计算测试表明，在使用粗化的辅助网格时，改进的计算方法能够达到传统方法贡献单元搜索速度近似10倍，在低内存开销情况下降低网格装配过程对流场计算时间占比。在内迭代大于7次时，网格装配时间小于流场计算的1%。该方法是对旋翼多周期计算时反复网格装配过程的很好的效率改进。
摘要: 为研究大水滴（d>50 μm）运动和袋状破碎的复杂特性，以便于进一步研究大水滴破碎在飞机结冰方面独特的危害性，本文应用VOF（Volume of Fluid）方法对不同韦伯数（Weber number，We数）下的水滴进行数值模拟，观察到了水滴的典型袋状破碎形态，并将袋状破碎划分为五个特征阶段。本文还应用瑞利-泰勒不稳定性（Rayleigh-Taylor Instability，R-T不稳定性）和瑞利-普拉特不稳定性（Rayleigh-Plateau Instability，R-P不稳定性）解释破碎的形态特征。此外，本文统计了水滴的迎风直径、破碎时间和沿程的阻力系数，并与实验数据和本课题组创立的BTB（Bag Type Breakup）理论模型加以对比，验证了破碎时间与形变量、阻力系数的无量纲关系，即形变量在初期与时间呈线性关系，后期为二次函数关系；而破碎时间随着We数增长逐渐减小，水滴阻力系数随形变先迅速增大后减小。本文所用方法可用于进一步的液滴破碎机理研究。
