题目：高超音速流动多块对接网格算法研究

对于复杂计算外形，传统单域计算网格生成技术无法得到质量较好的计算网格。因此分区网格方法被大量用来计算具有复杂几何外形的流动问题，该方法利用贴体网格生成技术得到较好质量的网格，在每个子域分别求解流动控制方程，各子域解在对接面处的信息交换则通过耦合条件来实现，从而达到整体流场信息在对接面处的共享。多块网格的这一特性可在流场需要局部加密的区域(比如激波和涡流动)，方便地进行网格加密，而不用修改全域网格。本文采用有限差分法数值求解Euler方程组，空间离散采用二阶迎风TVD格式，时间推进采用隐式LUSGS方法和双时间步方法，研究了四种不同的对接面信息耦合机制，利用超音速圆柱绕流、超音速前向台阶绕流等数值试验，从计算精度、网格依赖性等不同角度对这些方法进行了比较。利用本文发展的对接面耦合算法计算了带有进气道的弹体飞行流场和非定常级间分离过程。首先带有进气道的弹体流场无法用单域网格实现，因此本文中采用分区算法计算其绕流流场。文中首先对这一过程进行了定常数值模拟研究，讨论了不同的马赫数和迎角下流动结构和进气道内部流场特性。其次，级间分离属于多体相对运动问题。本文采用对接面耦合条件和非定常时间推进方法对其开展数值模拟，分析了不同瞬时的级间分离流场结构。