网格单元形状对数值计算的影响

实现了二维非结构化网格上的N-S方程的离散,编制了非结构化同位网格上的SIMPLE程序,针对CFD/NHT 中几个有基准解的问题进行了试算考核。结果表明,在步长基本相同的情况下,四边形网格的收敛速度和解的精度都优于 三角形网格,尤其是收敛速度更明显;使用考虑边界贴体特性的边界层网格,解的精度优于均匀网格。     

用分层求解的方法快速形成二维数值网格

讨论了用分层求解的思想来快速构造二维数值网格。把以往文献中针对于外场区域的解抛物型方程的方法推广到封闭的二维区域,并把分层求解的思想应用于更为复杂的用椭圆型方程构造网格的数值求解中,给出了一些闭域的网格构造图。     

激光相变烧蚀二维结构网格程序的数值计算

研究激光相变烧蚀二维结构网格程序,对液-气相变、固液汽三相物质进行整体模拟.激光相变烧蚀二维结构网格程序采用气化相变开始后在迎激光方向局部加密的重分方法,动量守恒方程采用Wilkins三角形回路积分法,能量守恒方程采用基于节点重构的扩散方程有限体积格式.     

热晕效应数值模拟中对计算参数的选取

 根据数值计算的抽样原则,对激光大气传输数值模拟中如何准确地选取计算参数作了比较全面的分析,导出计算参数选取所应遵循的判据。结合高斯光束及平台光束准直传输热畸变后的相位分布,得到了网格间距与Bradley-Hermann热畸变参数的关系。在算出此热畸变参数后,便可选定合适的网格间距,由数值结果便能准确评价实际激光大气传输的效果。数值结果表明,相同网格数、不同网格间距下数值结果的差别相对较大,若网格间距选取不当,将给数值结果带来较大误差。     

热晕效应数值模拟中对计算参数的选取

根据数值计算的抽样原则,对激光大气传输数值模拟中如何准确地选取计算参数作了比较全面的分析,导出计算参数选取所应遵循的判据。结合高斯光束及平台光束准直传输热畸变后的相位分布,得到了网格间距与Bradley-Hermann热畸变参数的关系。在算出此热畸变参数后,便可选定合适的网格间距,由数值结果便能准确评价实际激光大气传输的效果。数值结果表明,相同网格数、不同网格间距下数值结果的差别相对较大,若网格间距选取不当,将给数值结果带来较大误差。     

水平集方程在四边形网格上的数值离散方法

在多介质大变形数值计算中，正交的笛卡儿网格很难满足计算要求，经常要在一般四边形网格上进行数值计算，因此需要在一般四边形网格上实现波阵面的捕捉算法。水平集方法不需显式地构造界面，容易处理界面拓扑结构的变化，因此选用水平集方法来捕捉波阵面。无曲率的水平集方程、重新初始化方程是齐次Hamilton-Jacobi方程，可以直接运用正格式进行离散。文中只考虑曲率项是曲率的线性函数的情况，与曲率相关的水平集方程含有水平集函数的二阶导数，不能采用正格式离散，采用伽辽金有限元方法进行离散。     

含运动物体流场计算的自适应非结构二维网格生成方法

采用自动插点的Delaunay方法和局部网格重新生成方法,对含运动边界自适应非结构二维网格生成方法进行了系统研究,实现了带有非定常运动物体流场的数值计算,并进行了数值实验.     

曲率相关的爆轰波在非结构四边形网格上的数值方法

假设爆轰波阵面的法向速度是曲率的线性函数,在非结构四边形网格上采用水平集方法模拟爆轰波阵面的运动过程.水平集方程的曲率无关项采用正格式离散,曲率项采用伽辽金等参有限元方法空间离散,时间离散采用半隐格式.在笛卡儿网格和随机网格上,含曲率的水平集方程的离散格式为强一阶精度,重新初始化方程的离散格式精度为近似一阶精度.曲率收缩的不光滑界面和多个爆轰波阵面相互作用的算例说明格式可有效地模拟爆轰波与曲率相关的运动.     

旋转回流的一种多重交错网格计算方法

针对圆柱坐标系下原始变量Navier Stokes方程,在有限控制容积法和压力修正的基础上,引入多重交错网格算法及非线性方程的FAS全近似格式,并对封闭圆柱空腔内的旋转流动进行数值模拟.     

NS方程的各向异性笛卡尔网格法研究

将近年发展起来的用于Euler方程求解的具有局部均匀网格总体非结构特性的笛卡尔网格法推广到NS方程的求解。为了与流场的各向异性相适应、减少网格点数量,提出了一种各向异性网格加密法。另外还研究了分级笛卡尔网格对内点格式稳定性的影响和插值固体边界条件的稳定性。数值结果表明各向异性笛卡尔网格法相对于传统的各向同性网格方法能大量节省网格点数量而且与后者具有同样的精度。     

多点择优推进阵面法生成曲面三角形网格

在现有曲面非结构网格生成法的基础上,提出了一种新的曲面网格生成法——多点择优推进阵面法.它可在曲面上直接进行三角形网格划分,克服了映射法的网格变形问题,并且可以在网格生成结束后,对曲面网格直接进行Laplace格点松弛光顺.该方法使用简单,不受曲面块类型的限制,且网格质量高,可以为三维非结构网格生成提供高质量的初始阵面,并给出了若干个算例.     

一种控制界面参数插值的新方法

通过对有限容积法界面插值的分析,提出了一种较调和平均法更为直接、更为有效的用于计算控制容积法控制界面参数的插值方法,并给出了调和平均法失效的算例。数值算例表明,本文方法与Kirchhoff变换法相比具有相当的精度,但又不像Kirchhoff变换法那样需要完成大量的积分运算,计算工作量小,简单可靠。     

Abel变换数值反演的离散正则化方法

基于Tikhonov的正则化思想,将Abel变换的理论反演公式与对数值求导的离散正则化处理以及带权的Gauss型积分相结合,给出了Abel变换数值反演的一个新算法,并进行了理论分析与数值实验。结果表明:该算法具有精度高、数值稳定等优点。     

数值模拟输运问题的一种破开算子方法

本文通过破开算子方法,把二维输运问题的控制方程破开为对流问题和扩散问题。在任意四边形网格的离散下,用特征线法解对流问题,并采用伽辽金加权余量法,从而有效地减少插值所引起的数值阻尼,提高计算精度。用有限单元法和迭代计算格式解扩散问题。由于采用了辛普生积分公式,在每个时间步长都不需要求逆矩律,节省了计算时间。算例表明,本文数值模拟结果与精确的理论解吻合较好。     

气相多组分反应流场的一种新算法

本文提出气相多组分方程组采用时间推进法,把混合气连续方程同状态方程相联系,把密度的调整量转化为压力的调整量,计算绝对压力场,对大温差下的有化学反应的多组分炉内流场进行计算,获得成功．     

一种求解逆风下火焰沿柱状燃料传播的数值方法

1引言近十几年来，国内外许多人对火焰沿薄燃料层的传播进行了研究，但很少涉及到火焰沿柱状燃料的传播。图1为所研究问题的物理模型。火焰的传播涉及到气固两相的相互作用，两相界面上存在能量和质量的交换，气相中存在着气气间的化学反应，固相中存在着裂解反应。当参考坐标系团结在火焰前锋上时，该火焰传播问题成为一准稳态问题，燃料以一固定速度供给火焰。2数学模型2．1守恒方程气相的所有守恒方程均服从下列通用方程：其中、，L和一分别表示通用变量、广义扩散系数和广义源项。固相包括：质量守恒方程：。。能量守恒方程：2．2边界…     

自发凝结流动数值模拟方法及其在Laval喷管中的应用

本文对存在自发凝结的湿蒸汽两相流动建立了完全欧拉坐标系统下的数理模型。采用考虑了真实流体性质的 LU-SGS-GE隐式时间推进算法和改良型高精度、高分辨率MuSCL TVD差分格式求解存在自发凝结的汽液两相流动控制方程组。文中水及水蒸汽性质数据全部取自IAPWS-IF97国际标准公式。对某Laval缩放喷管内的湿蒸汽自发凝结流动的数值模拟结果表明,本文所采用的数理模型及计算方法是有效和可靠的。