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数值模拟作为科学研究基础的计算数学越来越受到重视。一方面计算数学的应用领域越来越广泛,与其他学科的结合也越来越紧密、越来越深人;另一方面这些应用又反过来为计算数学提出了新的问题,促进了计算数学学科的发展。譬如在材料科学研究中的应用,其微观研究基于Schrodinger方程与分子动力学数值模拟,宏观复合材料模拟又涉及到有限元计算等计算方法的研究进展,同时也促进了多尺度计算研究与并行算法及并行机研制的发展。反问题数值模拟是另一个典型,其应用渗透到人们日常生活及经济活动的方方面面,同时反过来又对非适定问题的理论及数值模拟方法研究提出了新的挑战。计算数学发展的另一个特点是与数学其他学科的界限愈来愈模糊,共同关心的问题越来越多也越来越深刻。Lie群、Lie代数与微分复形等概念与方法进入计算数学就说明了此问题。 相似文献
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研究了温盐双扩散系统的多组分格子Boltzmann方法.通过对二维方腔的温盐双扩散系统的数值模拟,检验了方法的可行性及有效性,所得到的结果与差分法结果符合良好,继而将此方法推广到三维,建立了三维温盐双扩散系统的格子Boltzmann方法,对三维方腔双扩散问题进行了模拟和分析,并与差分法模拟的结果进行了比较,结果令人满意.最后,分析了格子Boltzmann方法在模拟双扩散对流问题时存在的局限性.
关键词:
格子Boltzmann方法
温盐双扩散
Boussinesq近似
数值模拟 相似文献
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计算石油地质等领域的一些新进展 总被引:3,自引:0,他引:3
主要综述应用计算数学、渗流力学的数值方法和理论研究油田勘探开发中的数值模拟、核废料污染问题的数值方法、海水入侵的预测和防治,半导体瞬态问题的数值模拟.问题的数学模型是一类非线性耦合对流 扩散偏微分方程组的初边值问题.重点讨论特征差分方法、特征有限元法、分数步数值方法及其理论分析. 相似文献
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基于流体体积分数的混合型多流体数值模型,将Piecewise Parabolic Method(PPM)方法应用于可压缩多流体流动的数值模拟,采用双波近似求解多流体van der Waals状态方程的Riemann问题.模拟高密度比且含有激波的可压缩多流体流动,典型的纯界面平移问题模拟结果表明,在接触间断的界面附近,压力和速度没有任何的振荡且界面数值耗散都被控制在2—3个网格之内;一维和二维算例表明,该数值方法可以有效地处理接触间断、激波和多维滑移线等物理问题,并能够比其它多流体数值方法更精细地模拟多流体交界面. 相似文献
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交通流问题的有限元分析和模拟(Ⅰ) 总被引:1,自引:1,他引:0
采用交通流问题流体动力学模型,通过权余方法建立了相应的有限元弱解变分形式,利用一般的有限元方法进行了交通流问题的数值计算和数值模拟试验,并对数值结果进行了讨论和分析。 相似文献
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采用PPM方法数值求解Euler方程;采用Shyue提出的考虑压力平衡的混合网格状态方程的处理方法,完成R-M不稳定性问题后期混合的数值模拟。界面不稳定性后期混合具有明显的三维特征,二维计算不能分辨后期混合流体团之间三维扭曲拉伸现象,因此要求三维数值模拟。另一方面,界面不稳定性后期,通过非线性作用,小尺度运动被充分激发,必须模拟从大尺度到小尺度的级串现象,因此数值模拟要求很高的空间分辨率,要求大规模数值计算。由此我们采用MPI、应用区域分解方法完成程序并行化,并行程序具有较好的可扩展性。 相似文献
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Иванов等发表了滑移爆轰作用下内爆柱形钢壳层裂实验的回收试件测量结果,也给出了相应的数值模拟结果,但两者的差别较大。本文利用损伤度函数方法,对上述实验做了数值研究,所得到的回收试件尺寸数值结果与Иванов实验结果十分相符。这说明,损伤度函数方法对研究动态断裂问题有一定的普适性。本文还对Иванов实验的柱形钢壳内爆运动过程进行了数值模拟,讨论了临界损伤度αc取值对断裂面位置、钢层运动轨迹及钢壳运动速度历史的影响,指出了在分析界面不稳定性问题时要注意αc取值的影响。 相似文献
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针对螺旋线型脉冲形成线放电过程的匝间击穿问题,采用数值模拟的方法研究了影响螺旋线上轴向电场的因素,模拟结果表明:螺旋线的螺旋角越大、开关的上升沿越小、负载的阻值越小则越容易造成匝间击穿;针对输出波形的前沿上冲和下凹问题,通过数值模拟和实验方法研究了加速器内阻抗不匹配段对输出波形的影响,结果表明: 改变螺旋线与开关之间连接段的阻抗以及开关和二极管之间过渡段的阻抗,使之接近于螺旋线阻抗,并使电长度减小,可以消除波形的前沿上冲和下凹,得到近似方波的高电压脉冲输出。 相似文献
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远红外自由电子激光装置束流传输线的设计与整体数值模拟 总被引:2,自引:2,他引:0
提出了CAEP(中国工程物理研究院)远红外自由电子激光装置束流传输线的设计,给出了各元件的设计参数,并进行了束流传输整体数值模拟,最后得到摇摆器入口处电子束团的主要参数:能量2MeV,峰值电流17A,脉冲宽度14ps(FWHM),束归一化发时度14πmm·mrad(水平)和5πmm·mrad(垂直),束团整体能散度1.27%,束归一化亮度5×10 ̄(10)A/m ̄2·rad ̄2。整体数值模拟结果表明:电子束品质完全满足摇摆器的要求。 相似文献