FVM-MD耦合算法中非周期性边界条件的研究

本文研究了广泛应用于耦合算法中的非周期性边界条件(NPBC),获得了耦合算法中粒子区边界附近原子所受边界力与边界处局部密度和温度的关系。基于此,本文拟合得到了边界力与局部密度和温度的关系式,与平衡态分子动力学模拟结果的对比验证了拟合公式的可靠性。最后本文将边界力的拟合公式应用到耦合算法中求解Poiseuille流动,结果表明粒子区边界附近的密度振荡大大减小,且速度和温度分布曲线能很好地与纯MD方法结果吻合。     

槽式太阳能集热器集热性能分析

本文运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了抛物槽式系统聚光特性,并与计算流体与传热有限容积方法(FVM)结合,进一步研究了吸热管内耦合传热过程.聚光特性分析中考察了光不平行夹角、几何聚光比和边界角对太阳热流密度分布的影响;耦合传热模拟中考虑了液体油热物性随温度的变化以及吸收管外管壁辐射换热.模拟计算表明;模拟计算结果与文献数据对比符合较好,验证了计算方法与模拟程序的正确性.光不平行夹角主要对热流密度圆周方向分布产生影响,使其分布平缓,对热流密度轴向分布影响不大;随着几何聚光比的增大,太阳热流衰减区的角度跨度增大;随着边界角的增大,热流密度圆周分布曲线向圆周角90°方向平移,同时热流密度极大值降低.在太阳直射强度大致相同情况下,入口流速与入口温度对接收管表面对流换热与最大温差影响很大;同时变物性对流体对流换热影响也较大.     

基于广义M估计的鲁棒容积卡尔曼滤波目标跟踪算法

为减小测量异常误差对非线性目标跟踪系统的影响, 提出了一种基于广义M估计的鲁棒容积卡尔曼滤波算法. 首先将非线性测量方程等价变换, 利用约束总体最小二乘准则构建广义M估计极值函数, 在不进行线性化近似的前提下将其引入到容积卡尔曼滤波求解框架中. 然后根据Mahalanobis距离构建异常误差判别量, 利用卡方分布的置信水平确定判决门限, 并建立改进的三段Huber权函数, 使其能够降低小异常误差权值, 剔除大异常误差. 理论分析表明, 该方法具有无需求导、跟踪精度高、实时性好等优点, 且无需已知异常误差的统计特性; 实验结果表明, 所提算法能够有效减小异常误差的影响, 在实际非线性物理系统中具有广阔的应用空间.     

FVM与LBM分区耦合模拟圆柱绕流

构造了用于模拟远场边界下圆柱绕流的有限容积法(FVM)与格子Boltzmann方法(LBM)的分区耦合模型.模型中,靠近圆柱处采用多块网格的LBM,远离圆柱处采用FVM,并将计算结果同适体网格LBM以及多块网格LBM进行了比较.结果表明,耦合模型能在保证计算精度的前提下,显著提高计算效率.     

应用题新编选登

题 90 　某农场有十台相同型号的抽水机 ,根据往年记录 ,同时投入工作至工作完毕 ,需 2 4小时 .根据气象预报 ,在未来 4 8小时内有大雨的概率为 0 .1.于是他们每隔相同的时间顺次投入工作 ,每台投入后均一直工作到全部浇完 ,由于没雨 ,用此法完成任务共用 4 0小时 ,问 :按怎样的比例付给机手报酬 ?解　设从第一台投入工作起 ,这 10台抽水机工作的时间依次a1,a2 …a10 小时 ,依题意 ,它们成等差数列 ,且每机的工作效率为 12 4× 10 ,则 a12 4× 10 + a22 4× 10 +… a102 4× 10 =1,∴ 10 (a1+a10 )2 =2 4× 10 .又a1=4 0 ,∴a10 =8.8=4 0 + …     

轴对称钝体后湍流扩散燃烧的PDF模拟

在无结构网格中，对轴对称钝体驻定的湍流扩散火焰进行数值模拟．采用有限容积(FV)／Monte Carlo(MC)混合算法求解湍流燃烧问题的混合算法．Monte Carlo法求解脉动速度一标量．频率的联合概率密度函数方程，有限容积法求解平均质量、动量和能量方程．求解的两组方程是相容的，合理的耦合方式可以减少统计偏差，计算精度和效率显著优于单独的颗粒方法．文中对化学反应采用层流火焰面模型，并将数值计算结果与实验结果作了比较和分析．     

脉管制冷机性能数值模拟方法的研究进展及发展方向

本文对于脉管制冷机性能的数值模拟方法的发展过程进行了简要的回顾,指出,有限容积法是目前大多数研究者所采用的软件的基本框架。对于作者研究组在过去2年中的主要成果作了简要介绍,包括采用一维模型研究脉管的最佳长径比,最佳混合工质的摩尔配比,以及锥形脉管制冷机的最佳锥角等问题。介绍了对回热器的2维模拟以及对脉管中的自然对流3维计算的主要结果。最后对于进一步发展脉管制冷机数值模拟方法问题提出了作者的见解。     

提高小型蒸汽发生器容积负荷的研究

1前言国内在设计选用卧式蒸发器时，主要控制指标是蒸汽空间负荷强度R[1]，一般取600～1000m3／m3h。而在蒸发量较小的场合，实际汽空间往往比较大，R的实际值甚至只有200左右。其结果是设备显得庞大，容积负荷（单位容积蒸发量）很低。已经证实[2]，蒸发强度的极限值可达到数万，远远高于现行推荐值，这意味着汽空间是可以缩小的。因此对于小型蒸汽蒸发器，在满足汽水分离以及水位波动等要求的条件下，通过对内部结构和形式进行改进，改卧式结构为立式结构将可以提高蒸汽发生器的容积效率。2汽水混合物进入方式采用立式结构蒸发器时必须考…     

求解不连续中厚板自由振动的微分容积单元法

基于区域叠加原理和微分容积法，发展了一种新型的数值方法——微分容积单元法，用以分析具有不连续几何特征的中厚板的自由振动。根据板的不连续情况将其划分为若干单元，在每个单元内用微分容积法将控制微分方程离散成为一组线性代数方程．在相邻的单元连接处应用位移连续条件和平衡条件，引入边界约束条件后得到一套关于各配点位移的齐次线性代数方程，由此可导出求解系统固有频率的特征方程。本文用子空间迭代法求解特征方程，并以开孔板、混合边界条件板和突变厚度板为例研究了方法的收敛性和计算精度。     

Helmholtz方程的微分容积解法

用一种新型的数值技术－－微分容积法（Differential Cubature Method）求解二维Helmholtz方程的边值问题，几个数值算例表明，该方法稳定收敛，并具有较好的数值精度，本文方法适用于求解具有较小波数的Helmholtz方程。