二维浅水波方程的数值激波不稳定性

研究二维浅水波方程的数值激波不稳定性问题.线性稳定性分析和数值实验表明,格式的临界稳定性与数值激波的不稳定现象有重要的联系.基于扰动量的增长矩阵分析,本文将高分辨率的数值格式和HLL格式进行特定的加权,设计一类新的混合型数值格式.其中可以调节非线性波速的HLLC与HLL的混合格式,数值试验展示了消除浅水波方程激波不稳定现象的有效性和鲁棒性.     

三氮烯类试剂在表面活性剂分析中的应用

对近年来三氮烯类试剂在测定阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂光度分析中的应用进行了综述,引用文献25篇。     

一种基于AUSM分裂的真正多维HLL格式

文章给出了一种真正多维的HLL Riemann解算器.采用AUSM分裂将通量分解成为对流通量和压力通量, 其中对流通量的计算采用迎风格式, 压力通量的计算采用HLL格式, 且将HLL格式的耗散项中的密度差用压力差代替, 从而使得格式能够分辨接触间断.为了实现数值格式真正多维的特性, 分别计算了网格界面中点和角点上的数值通量, 并且采用Simpson公式加权组合中点和角点上的数值通量得到网格界面的数值通量.为了减少重构角点处状态时的模板宽度, 计算中采用基于SDWLS梯度的线性重构获得2阶空间精度, 而时间离散采用2阶保强稳Runge-Kutta方法.数值实验表明, 相比于传统的一维HLL格式, 文章的真正多维HLL格式具有能够分辨接触间断, 以及更大的时间步长等优点.与其他能够分辨接触间断的格式(例如HLLC格式)不同, 真正多维的HLL格式在计算二维问题时不会出现激波不稳定现象.      

一种简单的精确捕捉接触间断的黎曼求解器

基于Godunov型数值格式的有限体积法是求解双曲型守恒律系统的主流方法,其中用来计算界面数值通量的黎曼求解器在很大程度上决定了数值格式在计算中的表现。单波的Rusanov求解器和双波的HLL求解器具有简单、高效和鲁棒性好等优点,但是在捕捉接触间断时耗散太大。全波的HLLC格式能够精确捕捉接触间断,但是在计算中出现的激波不稳定现象限制了其在高马赫数流动问题中的应用。本文利用双曲正切函数和五阶WENO格式来重构界面两侧的密度值,并且结合边界变差下降算法来减小Rusanov格式耗散项中的密度差,从而提高格式对于接触间断的分辨率。研究表明,相比于全波的HLLC求解器,本文构造的黎曼求解器不仅具有更高的接触分辨率,而且还具有更好的激波稳定性。     

一种健壮的混合Roe黎曼求解器

使用Roe格式计算多维流动问题时,在强激波附近会出现数值激波不稳定现象。带有剪切粘性的HLLEC格式不仅可以捕捉接触间断,而且表现出很好的稳定性。混合Roe格式和HLLEC格式来消除数值激波不稳定性。在强激波附近,通过激波面法向和网格界面法向的夹角来定义开关函数,使得数值通量在激波面横向切换成HLLEC格式。在其余地方,数值通量依然使用Roe格式来计算。数值试验表明,混合格式不仅消除了Roe格式的数值激波不稳定性,还最大程度地减少了HLLEC格式所带来的剪切耗散,保留了Roe格式高分辨率的优点。     

以史为鉴,追根索源——议《任意角的三角函数》的教学

在备课组活动的时候,大家对《任意角的三角函数》的教学展开了激烈的讨论,正是在这种激烈的讨论背后,激发了大家分头查询资料,深入思考,提高了对教学内容的深刻认识,对学生认知的真正理解与面对,对课堂教学的精耕细作.综合起来,讨论的焦点与疑惑集中在下面第1节中的几个问题.1问题的产生1.1如何引入新课(为什么要学习任意角的三角函数)引入1本章研究的问题是三角函数,函数的研究离不开平面直角坐标系,这在(苏教版)第一节中已经有所感受.现在请你回忆初中学过的锐角三角函数的定义并思考一个问题如果将锐角置于平     

一种治愈强激波数值不稳定性的混合方法

HLLC(Harten-Lax-Leer-eontact)格式是一种高分辨率格式,能够准确捕捉激波、接触间断和稀疏波.但是使用HLLC格式计算多维问题时,在强激波附近会出现激波不稳定现象.FORCE(firstorder centred)格式在强激波附近表现出很好的稳定性,并且其数值耗散比HLL(Hanen-Lax-Leer)格式小.分析了HLLC格式和FORCE格式在特定流动条件下的稳定性,构造了HLLC-FORCE混合格式并且进一步结合开关函数来消除HLLC格式的激波不稳定现象.数值试验表明新构造的混合格式不仅能够消除HLLC格式的激波不稳定现象,还最大程度地保留HLLC格式高分辨率的优点.     

一种基于TV分裂的真正多维Riemann解法器

给出了一种真正多维的HLL Riemann解法器.采用TV(Toro-Vázquez)分裂将通量分裂成对流通量和压力通量，其中对流通量的计算采用类似于AUSM格式的迎风方法，压力通量的计算采用波速基于压力系统特征值的HLL格式，并将HLL格式耗散项中的密度差用压力差代替，来克服传统的HLL格式不能分辨接触间断的缺点.为了实现数值格式真正多维的特性，分别计算网格界面中点和角点上的数值通量，并且采用Simpson公式加权中点和角点上的数值通量来得到网格界面上的数值通量.采用基于SDWLS(solution dependent weighted least squares)梯度的线性重构来获得空间的二阶精度，时间离散采用二阶Runge-Kutta格式.数值实验表明，相比于传统的一维HLL格式，该文的真正多维HLL格式具有能够分辨接触间断，消除慢行激波波后振荡以及更大的时间步长等优点.并且，与其他能够分辨接触间断的格式（例如HLLC格式）不同的是，真正多维的HLL格式在计算二维问题时不会出现数值激波不稳定现象.     

一种激波稳定的对流-压力通量分裂格式

针对欧拉方程三种流行的对流-压力通量分裂方法(Liou-Steffen,Zha-Bilgen和Toro-Vázquez)进行特征分析,进而提出一种新的对流-压力通量分裂格式。采用Zha-Bilgen分裂方法将欧拉方程的通量分裂成对流项和压力项两部分,使用TV格式来计算这两部分的数值通量。利用压力比构造激波探测函数,并且在强激波附近的亚声速区域增加TV格式的剪切粘性来克服数值模拟中的激波不稳定性。数值算例的计算结果表明,新的对流-压力通量分裂格式不仅保留了原始TV格式精确分辨接触间断的优点,而且具有更好的鲁棒性,在数值模拟多维强激波问题时不会出现不稳定现象。因此,该格式是一种精确并且具有强鲁棒性的数值方法,可以广泛地应用于可压缩流体的数值计算中。     

一种健壮的TV通量分裂格式

随着计算流体力学的快速发展，设计精确、高效并且健壮的数值格式变得尤为重要。Toro等^[8]提出的TV通量分裂格式表现出简单、高效和精确分辨接触间断等优点，但是在计算一些多维算例时会出现数值激波不稳定现象。两波近似的HLL格式在计算中非常高效和健壮，但是不能分辨接触间断大大地限制了其应用。本文对TV通量分裂格式进行稳定性分析，据此提出一种混合格式来消除TV格式的数值激波不稳定性。数值试验表明，本文构造的混合格式不仅保留了原始TV格式的优点，而且具有更好的健壮性，在计算二维问题时不会出现数值激波不稳定现象。