AUSMPW+ 수치기법 개발 및 분석

Abstract

A newly improved version of the AUSMPW scheme, so called AUSMPW+, is developed to improve accuracy and computational efficiency of AUSMPW in capturing oblique shocks without compromising robustness. Especially, with a new definition of the numerical speed of sound at the cell-interface, the capturing of oblique shock is remarkably enhanced, and it can be proved that improper expansion shock is completely excluded. With the simple Mach number interpolation functions, The AUSMPW+ is efficient to implement.

AUSMPW+는 극초음속 유동 계산시 자주 관찰되는 수치적 문제점을 해결하기 위한 수치 기법으로 강건성과 정확성 그리고 효율성을 두루 갖춘 AUSM 계열의 수치기법이다 기존의 AUSM 계열 수치기법이 가지는 진동 현상을 압력가중함수를 도입하여 제거하였다. 제어면에서의 음속을 새롭게 정의함으로써 경사충격파 정확성을 향상시켰으며 기존 AUSM계열의 수치기법에서 보여준 비물리적 현상인 팽창충격파 현상을 완전히 배제하였다 또한, 간단한 마하수 내삽 함수를 사용함으로써 효율성 역시 개선하였다. 초음속과 비평형 극초 음속 유동에 이르는 여러 가지 다양한 수치실험을 통해 AUSMPW+의 강건성, 정확성，그리고 효율성 면에서 특성들을 살펴보았다.