自适应笛卡尔网格的平衡排序隐式LU-SGS算法

来源：计算力学学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：罗灿炎,毕林,高鹤,陈科锦,袁先旭,唐志共

单位：国防科技大学 空天科学学院, 长沙 410073,空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室, 绵阳 621000,空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室, 绵阳 621000,空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室, 绵阳 621000,空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室, 绵阳 621000,四川大学 数学学院, 成都 610065,空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室, 绵阳 621000,空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室, 绵阳 621000

摘要：自适应笛卡尔网格通常采用叉树数据结构,其在网格拓扑、邻居关系以及数据访问上有别于传统的结构/非结构网格。因此,原有的LU-SGS隐式算法需要在自适应笛卡尔网格中进行扩展。本文发展了一种自适应笛卡尔网格框架下的LU-SGS算法,通过采用递归Z曲线方式对计算网格进行重排序,实现网格的平衡编号。针对悬挂网格附近邻居关系复杂的情况,采用分类选取合适的插值方式来获取邻居信息。典型算例测试结果表明,对于定常问题,推进收敛效率较改进前提升了一个量级。三维无粘算例气动力快速评估中,残差下降了10个数量级,气动力系数在370步时达到收敛,较Runge-Kutta格式的1280步和Euler格式的4070步提升显著。

关键词：自适应笛卡尔网格,LU-SGS算法,隐式重排序,