摘要

针对有限差分法的弯曲滑移壁面边界求解,以可以消除坐标变换诱导误差的离散等价方程算法为基础,提出一种利用虚拟节点赋值的边界约束算法。该方法利用无黏流动中壁面仅存在法向速度恒等于零的约束条件,建立了法向动量通量为零的约束方程,通过求解约束方程确定虚拟节点的物理量,进而在边界节点实现通量计算。新方法在虚拟节点构造过程中将壁面当作流线处理,考虑了边界切向相邻节点对虚拟节点参数的影响,因此可以更为准确的求解包含曲率的物面边界。该方法在边界处和流场内部节点使用相同离散格式,在边界附近不存在格式相容性问题。相较于传统使用虚拟节点的弱边界条件,该方法提高了虚拟节点参数的合理性,在时间推进过程中边界节点数值解可以严格满足无穿透条件。通过典型算例测试表明本文所提方法适用于MUSCL格式和WENO格式,可以有效降低近边界区域的计算误差。