基于辛Runge-Kutta-Nystrom方法的雷达散射截面计算

从基本的差分概念和Maxwell方程出发, 引入电磁场方程的Hamilton函数.提出一种基于Runge-Kutta-Nystrom辛算法的高阶时域有限差分方法，该方法保持了系统的相空间体积不变和总能量不变，并导出了迭代公式.在此基础上计算了一种金属圆柱的雷达散射截面.计算结果表明该方法的正确性及快速、精确的特性. 关键词： 雷达散射截面 高阶算法 辛Runge-Kutta-Nystrom方法 时域有限差分     

粘性跨音速叶栅绕流的数值模拟及前驻点处理

一、前言 对于粘性跨音速叶栅绕流,直接用N-S方程数值求解仍有很多困难,因此利用边界层理论考虑流体的粘性效应,进行有粘—无粘迭代计算是粘性流体叶栅绕流的很好模拟。采用多重网格有限体积法进行跨音速叶栅的无粘流计算,具有易于适应复杂几何形状,保证差分格式的守恒性、能较准确地计算激波。加速收敛等良好特性。为了提高精度和简化计算,在求解边界层微分方程时,采用了Illingworth变换方法,用驻点方程的相似性解给定边值速度剖面,使用全湍流Prandtl混合长度粘性模式并且其混合长度选用Plctcher     

用蒙特卡罗“测量”离散程序中的参数

为了快速、精确地计算高能X射线照相中的散射光子分布,提出了将该过程中的粒子输运问题近似为一个有效的纯光子输运问题。针对该纯光子输运方程提出了一种适合于计算机计算的逐级迭代求解公式,并将该公式进行了离散化,然后编写成了计算机离散程序。用蒙特卡罗程序MCNP模拟得到了该程序所需要的参数和分布函数。最后用MCNP对该程序进行了检验。对于薄客体离散程序的计算结果与MCNP符合较好,但对于厚客体二者有较大偏离。目前可以把该程序应用于一些定性的计算分析。     

三维目标与粗糙面复合散射的广义稀疏矩阵平面迭代及规范网格算法

提出了快速计算二维导体粗糙面与面上金属目标复合散射的广义稀疏矩阵平面迭代及规范网格法(G-SMFSIA/CAG).推导了二维导体粗糙面与面上目标相互作用的耦合积分方程,用稀疏矩阵平面迭代及规范网格法(SMFSIA/CAG)求解粗糙面部分的表面积分方程,而用基于RWG基函数的矩量法(MOM)计算目标部分的表面积分方程,并通过更新方程的激励项迭代求解目标与粗糙面的相互耦合作用.结合Monte-Carlo方法产生具有PM(Pierson-Moskowitz)海浪谱的随机海洋粗糙面,数值分析了海面上不同形状导体目 关键词： 复合散射 广义稀疏矩阵平面迭代及规范网格法 随机海洋粗糙面 双站散射系数     

物理方程的迭代法计算

对一些需要作近似计算了物理方程（非线性方程，超越方程等）用解析方法确定根所在区间，采用Ｘ＝φ（Ｘ）的形式进行迭代计算。     

蒸汽-冷流体接触冷凝流动的数值模拟

介绍了关于蒸汽-冷流体直接接触冷凝流动与传热的数值计算模型与部分研究结果。用Level Set方法确定蒸汽-冷流体接触界面的位置和形状,建立了对蒸汽和冷流体普遍适用的动量、能量和质量守恒方程,在能量和质量寺恒方程中增加了部分项用于计算蒸汽冷凝所产生的影响。用有限差分法在交错网格上离散控制方程,用Runge-Kutta法-五阶WENO组合格式求解Level Set输运方程,用压力修正的迭代Projection方法求解动量方程,而用SIMPLE方法求解温度控制方程。对算例的计算结果表明,本文所建立的数值计算模型能反映物理现象的宏观特性。根据计算结果,分析了本文模型的优缺点,并指出了今后改进的方向。     

QL-Born迭代法电磁散射计算

积分方程法是多维电磁响应的数值模拟和反演计算的有效方法之一.在线性化散射电磁场积分方程的基础上,采用迭代Born近似法进行了电导率成像反演.针对迭代Born近似法反演依赖初始模型,而QL近似法无需给定初值的特点,提出了两步法(QL-Born迭代法),用QL近似法计算的结果作为Born迭代法的初始模型,避免人为设置初值,并进行了数值实验.     

非结构网格上的B-B单方程模型湍流计算

研究如何在非结构网格上进行Navier Stokes(N-S)方程湍流计算.采用格心有限体积方法离散N-S方程.为了适应非结构网格,计算所用的湍流模型特别选用Baldwin Barth(B-B)单方程模型.此模型由一个单一的具有源项的对流扩散方程组成.为了能在非结构网格上求解B B单方程模型,提出一显式有限体积格式,并直接对带源项的格式进行稳定性分析,得到了相应的时间步长限制条件.最后以平板、RAE 2822翼型、多段翼型绕流等数值算例验证了计算方法的有效性.     

多级轴流压气机三维气动设计的一种快速方法

本文提出了一种适用于多级压气机的快速三维数值气动设计方法,该方法的核心是应用一种快速网格生成技术和NS方程求解器之间不断的相互迭代,最终得到各叶片排的三维叶片造型。首先给定流量,压比和压气机子午通道的几何形状。在初始设计阶段通过计算得到各叶片排沿叶高周向平均的进出口气流角分布,并把其作为计算的目标参数。然后通过网格生成和NS求解之间的迭代,不断调整目标参数,直到计算收敛。应用本方法设计了一台具有三个重复级的实验用轴流低速压气机。     

S_1流面跨声流场流函数矩阵解

跨声速叶栅流的计算,可采用时间相关法求解Euler方程,或用松弛方法求解势函数方程和流函数方程。一般说来,时间相关法耗费机时较多,势函数方法仅对无旋流适用。流函数方法适用于二元有旋流的计算,并且边界条件也较为简单,可方便地进行S_1和S_2两类流面迭代得到三元解。流函数方法的跨声计算最大的困难是密度双值问题     

应用胞腔理论计算纯物质的汽化热

1引言胞腔模型或称自由体积模型早在本世纪30年代就已经提出［’－‘］，但由于该模型的重要参数，即自由体积一直无法予以确定，以至于就无法用该模型来计算物质的一系列性质、作者曾于1985年利用胞腔型状态方程导出两个物质特性参数一内压因子和构形因子问，本文根据上述状态方程和两个特性参数导出了计算物质的自由体积公式。从此即可应用自由体积参数计算物质的热力学性质。本文是介绍应用自由体积参数计算纯物质的汽化热的方法。2自由体积模型的液体理论和自由体积的计算自由体积理论最早由Lennard－Jones和Devon－shire用来将液体的…     

对于均匀双相流体冻结音速的分析

与通常的方法不同,本文从微元封闭体系的简单模型（而非微元控制体）出发,推导出微小扰动在流体介质中的相对传播速率—音速为ａ~２＝（■ｐ／■ρ）ｓ;并强调指明该式对于双相流体介质的适用条件。对于均匀双相流体的冻结音速,文中从理论上分析并导出了存在最小音速（气隙率０＜ａ＜１））的条件及此时的气隙率的计算公式,这些理论分析的结果是与已知的实验数据相符的。     

求解跨音速粘性流反问题的有限体积法

1前言叶轮机械气动热力学研究的最终目的之一，是为工程师提供可用以设计高性能、高效率叶轮机械的思想与方法。而在过去叶轮机械气动热力学的研究大都集中求解正问题上，即在给定几何形状的叶片的条件下来求解流场上的气动参数。因此，为了设计出高性能的叶型，通常是凭设计者的经验，通过试验或正问题流场的分析计算，对一系列几何形状相差不大的叶型进行筛选。用这种方法是非常耗时并导致昂贵的设计费用，而且这样也并不总能得到预期的效果。所以，正问题计算虽然在预测性能和筛选试验方案等方面具有重要价值，但对于叶栅设计，应该具有…     

无序合金中相干势近似的另一种推导——紧束缚模型

本文用Matsubara和Toyozawa的locator展开方法重新推导单粒子和双粒子格林函数的相干势近似(CPA)方程,文中不采用对累积量做自洽处理的方法来考虑原子之间的体积排斥效应,而采用Yonezawa早先提出的一种图形法,本文的重点是提出一个可以用来生成单格点图形自洽方程的系统方法,并用在处理双粒子平均格林函数上,这种处理方法可以推广到处理包括液态金属或非晶态金属等具有短程序系统电导率的CPA方程。 关键词：     

基于有限体积虚拟区域方法的两相流动直接模拟

为提高计算效率，提出有限体积法离散下的虚拟区域颗粒两相流动直接模拟方法.在控制方程中加入相应的虚拟区域源项，保证了颗粒内部的刚体运动特性.该源项中含有颗粒信息部分及流体信息部分.在每次迭代后，对源项中的流体信息部分进行更新，从而更好地保证颗粒内速度的刚体分布.计算静止颗粒圆柱绕流及单个颗粒的沉降过程，验证了算法的准确性.     

推算乙烷系氟里昂饱和液体密度的基团贡献法

为满足CFCs替代研究和工程实际应用的需要,根据Перелъщтейн饱和液体密度关系式,提出了一种适用于推算乙烷系氟里昂饱和液体密度的基团贡献法.利用该方法在已知临界温度和临界比容或临界密度的条件下,可以对所有乙烷系氟里昂的饱和液体密度进行推算,该方法推算的平均偏差不超过1%,最大偏差不超过15%,可满足CFCs替代物研究和应用的需要.     

自由边界等离子体平衡方程的直接解法

本文介绍了外维持场随时间变化条件下等离子体平衡方程(非线性椭圆型偏微分方程)的数值求解方法。文中着重叙述了差分方程组为直接解法,并与通常采用的松弛迭代法进行了比较,结果表明直接法比松弛法精度高且节省机时。     

炸药爆轰产物Jones-Wilkins-Lee状态方程不确定参数

Jones-Wilkins-Lee (JWL)状态方程是一种不显含化学反应、由实验方法确定参数的半经验状态方程, 能比较精确地描述爆轰产物的膨胀驱动做功过程. 在JWL状态方程中有多个未知(不确定)参数需要确定. 传统的确定JWL状态方程参数的方法是“调参数”, 人为因素影响较大, 无法给出参数的不确定性信息. 本文利用贝叶斯分析方法研究了炸药的不确定参数, 该方法能够基于以往的认识、实验和模拟数据标定(calibration)不确定参数. 在本文结果中, 不确定参数的后验分布均值与文献结果相符合, 基于参数标定结果的数值模拟90%置信区间完全包含实验数据. 数值标定结果说明贝叶斯参数标定适用于确定样品炸药的JWL状态方程参数. 特别是, 在本文JWL状态方程参数标定过程中极大地减少了人为因素的影响.     

求解扩散方程的一类交替分组四点方法

给出了一种交替分组四点格式,该方法绝对稳定,具有并行本性,便于在并行计算机上直接使用.并进行了数值试验.     

交错式迷宫密封的动力特性分析

本文针对交错式迷宫密封的结构特点,提出了一种全新的多控制体模型,从流体力学的基本方程出发,建立起一组描述气体流动的偏微分方程,并将其在静态解基础上线性化,从而导出了这种密封的动力特性计算公式,该方法具有简单、方便、实用的特点。计算结果与国外文献所给出的实验结果基本吻合。