一种新的可计算可压缩流动的预处理方法

针对使用可压缩流动数值方法求解不可压缩流动存在的刚性问题,基于虚拟压缩法思想,构造了一种以Mach数、速度、密度、温度等变量为元素的预处理矩阵,改变了控制方程组的特征根并使其量级更接近.通过理论推导与分析,证明新方法相比Weiss, Pletcher, Dailey和Choi的方法而言,不仅能降低方程组的刚性,提高了数值求解效率,而且拥有更好的稳定性,此外还能实现低速流动和高速流动之间的光滑过渡.采用有限差分格式进行离散,对流项的Roe格式作为基本加权无振荡(WENO)格式的求解器,黏性项则使用中心型紧致差分格式来计算,与预处理矩阵相结合展开数值实验,结果表明新预处理方法可以实现对无黏和有黏不可压缩流动问题的高精度模拟,且拥有比Weiss和Pletcher等提出的方法更好的收敛性和稳定性.     

求解非定常不可压N-S方程的预处理方法

应用预处理技术,对不可压非定常N-S方程使用双时间推进法求解.当沿物理时间层推进时,连续性方程和动量方程沿伪时间方向使用隐式线Gauss-Seidel迭代法求解,对流项采用三阶迎风差分法离散.通过对不同Reynolds数、不同深宽比下非定常驱动腔内流动的模拟,数值研究了预处理法计算非定常不可压粘性流动的收敛特性,分析了沿伪时间层的迭代收敛速度对流场Reynolds数的依赖特征.     

一种隐式预处理方法及其在定常和非定常流动数值模拟中的应用

将Choi-Merkle矩阵预处理方法与LU-SGS隐式方法、双时间法以及多重网格方法结合,发展适用于绕飞行器定常和非定常粘性流动的高效隐式预处理计算方法和程序.介绍一种针对定常和非定常流动的LU-SGS隐式预处理方法的统一表述方法.在不改变流动解的前提下,对Navier-Stokes方程的伪时间导数项实施Choi-Merkle矩阵预处理,从而改善可压缩控制方程在低速情况下的系统刚性,使基于LU-SGS时间推进格式的数值模拟方法同时适用于从极低马赫数到可压缩范围内的数值模拟.对Jameson中心格式的人工粘性进行相应的修改,以提高低速流动的计算精度.翼型、机翼以及翼身组合体绕流的数值模拟研究表明,隐式预处理方法获得了很高的计算效率,可使马赫数0.1左右的低速流动计算时间减少50%以上;通过对现有可压缩计算程序进行小量改动,便可使其均匀覆盖整个低速流动范围,提高CFD程序在飞行器绕流数值模拟中的实用性.     

扩压叶栅二维流动分离的数值模拟

通过数值模拟,研究了二维扩压叶栅内流动分离及涡脱落的特征.定常计算结果表明:随着叶片负荷的增加,流场中奇点数目明显增加.非定常计算结果表明;在二维扩压流场中存在尾缘脱落涡和吸力面脱落涡两种脱落涡,它们的脱落频率随着冲角和马赫数的变化而变化.     

低压铸造充型动力学的高速摄影观察

利用高速摄影和影片运动分析技术,在透明模型上对低压铸造充型过程进行了实时观察和运动分析。结果表明:低压铸造充型的动力学特征可用二阶非线性微分方程描述。     

转速对油泵空化性能影响及其换算研究

离心泵输送粘性流体时的空化余量,目前还没有成熟的理论计算方法.本文通过实验研究了转速、流量和输送介质的粘度对离心油泵空化性能的影响.实验结果表明:泵的临界空化余量和空化余量换算系数与输送介质的粘度和流量有关.随着粘度的增加,泵的临界空化余量和空化余量换算系数增加;随着流量的增加,泵的临界空化余量增加,而空化余量换算系数减小.     

基于低次插值的红外焦平面器件非均匀性多点校正算法

提出了分段线性插值和三次样条插值两种基于低次插值的红外焦平面阵列非均匀性多点校正算法,该算法能有效地克服工程上常用的一点和二点校正算法的不足,具有校正精度高、动态范围大、在线计算量小、易于实时实现等优点,并且能有效克服IRFPA各探测单元响应特性的非线性对校正精度的影响.     

加快图样匹配过程的一条途径

本文提出一种加快图样匹配过程的新途径。它将原来的数字式图样分成四个子图样,分四步进行匹配比较,在每一步上进行一个子图样的匹配比较,选出一部分跟未知图样距离较小的参考图样,参加下一步的图样匹配比较,其余淘汰。这样使匹配过程加快三倍以上。文中给出了在语言识别方面的实验结果。采用二种淘汰办法,它们在前三级上的淘汰率分别是:（i）3/4,1/2,1/2;（ii）9/10,1/2,1/2。这二种办法所需的图样匹配时间分别是0.359 T₀和0.294 T₀,T₀——是完整的匹配过程所需的时间,而正确率几乎不下降。这样我们原来的通用实时语言识别系统RTSRS（01）就能实时识别600条口令。     

SIP格式与参数的选择

本文提出了几种SIP算法,并讨论了系数矩阵为L-阵时,最优参数的选取。数值结果表明这几种算法和选取的最优参数的确比用其它算法和参数好。     

高精度高分辨率迎风格式应用于不同速度范围内粘性流动

提出了一种适合于不同速度范围的高精度高分辨率的迎风有限差分格式，并基于此数植模型发展了适应于速度范围极宽的非定常粘性流动通用软件，不仅适用于超音速下捕捉强间断面，跨音速及高亚音速下捕捉弱间断面和滑移面，还可以精确地模拟低速情况下的粘性流动。此软件可分别用于研究内流和外流的流动特性以及预估其粘性损失。     

透镜抛光机主轴转速与摆架摆速的匹配

从计算得出的浮动上模作往复周期摆动时工件表面上任一点的相对线速度表达式看出，线速度幅值是一个多变量函数，在这些参数中，只有主轴转速与摆架摆速是机床本身的固有参数，从均匀抛光角度出发，提出主轴转速与摆架摆速匹配的观点，为抛光机换代设计提供了依据。     

金属切削变形与显微高速摄影分析

运用显微高速摄影技术分析了切削过程中金属显微组织塑性变形规律。结果指出,切削中金属晶粒变形具有不均匀性和多晶体变形协调性,以晶粒为单元发生了波浪式起伏立体型变化,但受到晶界的制约。     

多层网格法在分离流计算中的应用

文中应用多层网格法计算圆柱绕流,获得了流体的分离现象。文中采用MAC类型的一个分裂格式,推导和给出了固壁处的压力边界条件,用插值法给出了对称面处速度的边界条件,对这些条件都进行了试算和比较。为了更好的计算分离流,我们令z=1nr,使网格步长在r方向以指数形式增长,这就大量地节省了总网格数。文中也用多层网格法来选取微分方程的初值,节省了总的计算时间。最后在文中给出了计算结果和计算机打印的流线图。     

APPLYING GENETIC ALGORITHMS TO THE OPTIMUM DESIGN OF A CONCERT HALL

Genetic algorithms (GAs), a form of evolutionary computing, have been applied to the design of concert halls. The application of a GA to a system for optimizing a concert hall in terms of four orthogonal factors of a sound field is discussed. The first model was an optimization of the proportions of a hall of the typical shoebox type. The second model is the optimization of the plan of the hall. The results show that the optimized form of the first model is similar to Grosser Musikvereinsaal. The second model took on different characteristics according to the preference for which it was optimized. A leaf-shaped plan is a typical result of the maximization of the scale values of preference for the audience area.