基于CFD高精度算法的雷电电磁场研究

作者：王子航; 吕宏强^*

来源：航空学报, 2021, S1: 89-97.

• 麦克斯韦方程
• 雷电电磁场
• 间断伽辽金
• 计算流体力学
• 时域电磁场仿真

雷电空间电磁场一直是电磁领域研究的热门，成熟的算法例如有限时域差分法(FDTD),传输线矩阵法(TLM)以及频域的矩量法(MoM)在计算雷电问题方面都有广泛的应用。由于计算流体力学(CFD)中的Euler方程与电磁学中的Maxwell方程有着相同的守恒形式，而且采用间断伽辽金方法(DG)已经在流场问题上得到广泛的尝试，因此引入了基于计算流体力学的DG方法来离散时域Maxwell方程，并采用网格分区并行技术加速计算，使用基于DG的圆球雷达散射截面积(RCS)算例进行测试，数值结果一致表明DG算法在求解电磁场问题上的可行性，之后通过计算一段近场雷电通道的电场分布并与解析解、某算法仿真解对比，数据基本吻合，说明该方法适合于雷电电磁场的计算。

• 单位
  南京航空航天大学