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基于CFD高精度算法的雷电电磁场研究-2021增刊

王子航,吕宏强   

  1. 南京航空航天大学
  • 收稿日期:2021-09-13 修回日期:2021-10-12 出版日期:2021-10-14 发布日期:2021-10-14
  • 通讯作者: 王子航
  • 基金资助:
    气动噪声控制重点实验室基金;空气动力学国家重点实验室基金;航空基金;航空基金

Zi-Hang WANGHong-Qiang LU2   

  • Received:2021-09-13 Revised:2021-10-12 Online:2021-10-14 Published:2021-10-14
  • Contact: Zi-Hang WANG

摘要: 雷电空间电磁场一直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已经在流场问题上得到广泛的尝试,因此本文引入了基于CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)的DG(Discontinuous Galerkin,间断伽辽金)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RCS算例进行测试,数值结果一致表明DG算法求解电磁场问题的适用性,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,数据基本吻合说明了本文方法非常适合雷电电磁场的计算。

关键词: Maxwell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

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