求解Euler方程的高精度的空间--时间守恒格式

空间-时间守恒(STC)格式是近年来发展出的一种计算格式,在现有的STC格式构造过程中,流动变量在解元中的分布都用其一阶Taylor展开式来表示.STC格式的精度与所采用的Taylor展开式的阶数有关.该文采用流动变量的二阶Taylor展开式来表示其在解元上的分布、构造出了求解一维Euler方程的STC格式.用该格式对几个问题进行了计算,将计算结果与精确解进行了比较,比较表明该格式有较高的精度.     

用STC格式求解二维激波─边界层相互作用问题

将空间－时间守恒（ＳＴＣ）格式应用于求解Ｎ－Ｓ方程,并对激波－边界层相互作用问题进行了计算．结果表明,该方法可捕获激波与边界层相互作用的各种现象,显示了优良的数值模拟性能。     

用STC格式求解二维激波—边界层相互作用问题

将空间—时间守恒(STC)格式应用于求解N-S方程,并对激波—边界层相互作用问题进行了计算。结果表明,该方法可捕获激波与边界层相互作用的各种现象,显示了优良的数值模拟性能。     

扩散方程的守恒型并行计算格式

辐射流体力学实际问题计算中扩散方程的计算量极大,必须采用并行计算.研究易于在并行机上实施的高效的并行计算方法,通过采用预估修正等多种方式,构造和发展既保持隐式格式的守恒性、同时能保持所需精度与无条件稳定性的并行计算格式,以满足大规模数值求解辐射流体力学问题的需求.     

求解双曲守恒律方程的高分辨率熵相容格式

为提高熵相容格式的精度,利用限制器机制构造高分辨率格式,将构造的通量限制器插入熵相容格式,得到一类高分辨率熵相容格式.构造Euler方程高分辨率熵相容格式时,对熵相容格式中的几个参数做简单调整,提高了接触间断处的分辨率.将所得格式的数值结果与熵相容格式的数值结果比较表明,构造的高分辨率熵相容格式具有稳健和基本无振荡等特性.     

求解双曲守恒律方程的高分辨率熵稳定格式

熵稳定格式从物理概念出发,保证总熵关于时间耗散,在计算过程中无需进行熵修正,有效避免如膨胀激波,负压力等非物理现象,显示出独特的优点.通过插入限制器和在单元交界面处进行高阶重构,得到一类高分辨率的熵稳定格式.算例结果表明,格式具有可靠性,高精度和基本无振荡性等特点.     

非线性Schrodinger方程的守恒数值格式

对非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程提出了一种新的守恒差分格式,并证明了该格式的收性与稳定性。通过数值计算,对非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程中非线性项的离散进行了讨论,获得如下结论在取适当的参数后,所提出孤差分格式工上好于作为该格式特例的文（７）中的格式。     

RKDG有限元法求解一维拉格朗日形式的Euler方程

描述一种新的求解Euler方程的拉格朗日格式,该格式用Runge-Kutta Discontinuous Galerkin(RKDG)方法在拉格朗日坐标系求解Euler方程,剖分网格随流体运动.新格式不仅保证流体的质量、动量和能量守恒,而且能够在时间和空间上同时达到二阶精度.数值算例表明在一维情况,随着拉氏网格的移动和改变,格式在时间和空间上仍保持二阶精度,并且没有数值震荡.     

径向对称非线性Schrodinger方程的守恒差分格式

对径向对称的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程提出了一个新的守恒差分格式,这是一个三层格式,它不需迭代求解因此提高了计算速度,同时也较好地保持了方程的两上守恒律。文中证明了格式的收敛性与稳定性,数值计算结果表明,该差分格式是有效的。     

求解二维双曲型方程的一种基本守恒差分格式

构造了一种求解二维双曲型方程的基本守恒型差分格式,并证明了该格式的数值解是全变差有界的,在光滑区域具有二阶精度,按L¹范数及L^∞范数稳定,且其几乎处处有界收敛的极限解是微分方程的物理解。     

求解Euter方程组的一种简单的守恒误差

本文提出了一种解一维不定常Euler方程组的较简单的一阶,二阶守恒差分格式,一阶格式简称为FUDE(First-Order UPwind Difference Scheme for Euler Equations),二阶格式简记为SUDE。本文的格式避免了大的数值振荡及膨胀激波,同时计算量较MacCormack^[1]格式仅略有增加,文中若干数值试验表明本文格式的分辨率是令人满意的。     

求解双曲型守恒律方程的高精度迎风紧致群速度控制法

从迎风紧致逼进[1]出发,提出求解流体力学双曲型守恒律的一种高精度的数值方法,同时采用群速度控制方法捕捉激波。该方法在光滑区具有三阶精度。     

杂质扩散方程的数值解法

研究杂质在等离子体中的扩散(非定态)时,提出了求解二阶非线性抛物型偏微分方程组的问题。对于这类方程组的数值求解,不少人进行过研究,但是在理论上至今还不够完善。仅就常用的差分方法而言,对于具体问题仍有采用哪种差分格式、如何线性化以及如何迭代等问题。这些问题的解决带有一定的经验性质。     

气动计算中色散可控的迎风紧致格式

文中通过对修正方程色散项的耗散类比方法,指出该项在改善数值解中非物理振荡的重要作用,给出了一类依赖于三个自由参量的色散可控迎风紧致格式。通过这三个参量可控制耗散量的大小,也可控制色散量的大小及方向,并给出了一个具体的色散协调因子。文中给出的格式有着精度高、方法简单、计算量小和有着强的对激波的捕捉能力等优点。对二维激波反射问题进行了数值实验。计算结果非常令人满意。     

ADI方法求解Navier-Stokes方程的一个改进格式

ADI方法常被用来计算不可压缩Navier-Stokes方程^[1]。在处理涡度方程的非线性项和涡度在壁面上的条件时,通常采用滞后的方法对涡度方程和流函数方程分别求解。然而,非线性项的滞后破坏了ADI方法的完全二阶精度;涡度方程和流函数方程分别求解减弱了两个方程的耦合性;涡度壁面条件的滞后则破坏了方法的完全隐式。本文在应用ADI方法求解涡度方程和流函数方程时应用了一种交替线性化的技术,对涡度方程和流函数方程耦合求解,内点和边界点上的涡度和流函数值同时求出。因此,ADI方法保持了完全的二阶精度,避免了上面所提到的问题。作者应用这一方法计算了雷诺数R_θ等于1,10,100,500,1000时的二维方腔流动(空间步长h=1/20)。计算结果表明:这一方法保持了通常ADI方法的优点,可以应用大的时间步长。最后补充计算了雷诺数R_θ=2000的二维方腔流动。     

二维三温能量方程的九点差分格式及其迭代解法

给出了激光驱动内爆数值模拟中二维三温能量方程的九点差分格式及其迭代解法,并给出了九点差分格式与五点差分格式对比计算结果,对一维和二维物理模型进行了数值模拟,得到了令人满意的数值结果。     

解对流扩散方程的四阶耗散的单侧逼近指数型格式

本文构造了一种带权的六点格式,讨论了它的稳定性条件,证明了这种格式的解对微分方程的真解具有单侧逼近的性质;当适当选取权数θ=θ₀时,这种格式是一种四阶耗散格式,不仅数值耗散很小,而且满足稳定性条件,不出现非物理振荡;还证明了C.J.Chen的有限分析格式_[1]在一定条件下是这种带权格式的一个特殊情形,因此也具有单侧逼近性质;最后给出了几个算例说明上述性质。