二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法

给出了二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法,用对流扩散方程中的对流系数和扩散系数确定了局哉平衡分布函数Chapman-Enskog展开中的可调参数,并对该方法进行了讨论. 关键词：     

基于九速四方格子模型的二维对流扩散方程格子Boltzmann方法模拟

用九速正方格子模型给出了二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法。由对流扩散方程的对流系数和扩散系数确定了局域平衡分布函数的系数。计算机模拟结果与理论结果吻合很好。     

一维空间Riesz分数阶对流扩散方程的格子Boltzmann方法

建立格子Boltzmann方法（LBM）的D1Q3演化模型,研究一类Riesz空间分数阶对流扩散方程的数值求解问题。对分数阶微积分算子中的积分项离散化处理,得到逼近的标准对流扩散方程。结合Taylor展式和Chapman-Enskog多尺度展开技术得到模型的各个方向上的平衡态分布函数,通过D1Q3演化模型正确恢复所要求解的宏观方程。数值算例验证该方法的有效性。     

格子Boltzmann方法的质量扩散模型

建立了多组份流体、多速度格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模型。该模型满足流体质量扩散方程和运动方程。通过正弦波的衰减过程测量了两流体间的扩散系数。对圆形区域内的静止流体在具有均匀来流速度的另外一种流体中的对流扩散问题进行了数值模拟。     

二维空腔黏性流的格子Boltzmann方法模拟

用13速六方格子BhatnagarGrossKrook(缩写为BGK)模型模拟二维空腔黏性流.给出了上边界流体作匀速运动时,具有不同雷诺数的空腔黏性流的流场速度分布情况,模拟了在雷诺数Re=3000时,流场中的涡旋形成过程及流场稳定后,腔内密度、压力和温度的分布情况 关键词：     

对流扩散方程的指数型摄动差分法

改进了作者所提出的对流扩散方程四阶指数型摄动差分格式,并阐明其在高Reynolds数适应性和节省计算量方面的显著优点。指数型摄动差分法经改进后具有较为简便的形式,克服了其他紧致高阶格式不能使用于高Reynolds数问题的致命弱点。文中针对计算流体力学的基本困难,作一至三维流动模型方程和自然对流传热问题的精细计算,且以双精制算法检验格式的四阶精度,表明摄动差分法能在较粗的网格下给出相当准确的结果,十分显著地节省计算机时,并对"激波"和"边界层"等高Reynolds数效应有极高的分辨能力。     

对流扩散方程的格点模型

推广流体力学的格点法解一般的数学物理方程,建立了一维对流扩散方程的简单和复杂的格点模型,并利用此模型模拟了几种不同初边值条件下的对流扩散方程     

求解对流扩散方程的紧致修正方法

提出了求解对流扩散方程的紧致修正方法,该方法是在低阶离散格式的源项中,引入紧致修正项,从而构造高阶紧致修正格式,并进行求解.采用紧致修正方法对典型的对流扩散方程进行计算.结果表明,紧致修正方法虽然与二阶经典差分方法建立在相同的结点数上,但紧致修正方法的精度与紧致方法的精度相同,均具有四阶精度.所以紧致修正方法可以在少网...     

辐射扩散方程的自适应坐标变换方法

借鉴自适应坐标变换流体力学方法和其他一些有益工作，研究辐射扩散方程的自适应坐标变换方法，并考虑辐射扩散和流体力学耦合的辐射流体力学问题。对辐射扩散方程和一般二维对流扩散方程，从积分和微分形式出发，导出自适应坐标变换下的等价形式，对数值离散格式进行初步讨论。对二维三温辐射扩散方程，采用时空有限体积方法，进行数值离散；利用局部函数近似离散扩散算子。利用合理的进程分裂，简化耦合问题的计算。     

解二维对流扩散方程的块ADI方法

构造了解二维对流扩散方程的块交替方向隐式(ADI)方法。块ADI方法绝对稳定,并且具有计算和通讯的局部化特点,适合在分布存储的大规模并行计算系统上应用。文中给出了工作站机群系统上并行计算的数值例子     

激波的格子玻尔兹曼方法模拟

格子玻尔兹曼方法已被广泛应用于模拟流体,但主要应用于模拟不可压流体。应用二维正方格阵上的3速9点模型模拟激波的传播。考察了激波关系式、激波的宽度和结构。模拟结果与由Chapman-Enskog展开导出的流体方程的解相符。这说明格子玻尔兹曼方法能够模拟可压缩流体。     

基于Lattice-Boltzmann方法的纳米流体流动与传热分析

纳米流体是由流体与纳米粒子组成的悬浮体。由于悬浮的纳米粒子会受到各种内力或外力的影响,这使得其运动规律和换热规律及其复杂。本文运用Lattice-Boltzmann(LB)方法建立纳米流体的传热模型,并对纳米流体和水的流动换热参数进行比较分析。     

方位电阻率成像仪（ARI）的三维有限元模拟

为了研究方位电阻率成像仪的定量解释方法，开发了一套能模拟方位电阻率成像仪在三维非均匀地层模拟中响应的三维有限元程序，在简化的地层模型中，将该程序与解析方法和二维有限差分方法进行了对比，结果表明此程序的误差不超过3％，在此程序得到验证后，用该程序考查了方位电阻率成在一些典型三维非均匀地层模型中的响应，结果表明此程序能为方位电阻率成像仪的定量解释提供支持。     

相位延迟法在双排涡轮三维非定常流动数值模拟中的应用

非定常性是叶轮机械内流动的本质属性,本文采用相位延迟法,实现了双排叶片、各排叶片通道宽度不相等的叶轮机械非定常流动三维数值模拟,控制方程为Navier-Stokes方程,湍流模型采用Baldwin-Lomax模型。计算结果表明,该方法使用单通道来模拟叶片通道不相等的叶轮机械非定常流动,具有计算经济,模拟准确的特点。     

一维非定常炸轰的特征线方法数值模拟

本文用特征线方法计算了一维非定常炸轰的发展和传播问题。为模拟炸药的化学反应,采用了一种冲击波引爆的唯象模型。以PBX-9404高级炸药为例给出了计算的POP图与实验结果的比较以及不同时刻波后流场的分布。     

探讨一种叶轮机非定常流数值模拟的方法

本文采用Jameson提出的双时间步法对单排叶栅进行了非定常流动数值模拟,其中非定常流动由近似上游尾迹 的进口边界条件产生,在此基础上将上述数值模拟工作扩展到多排。本文详细讲述了界面处理方法等具体实施过程。     

用格子Boltzmann模型模拟可压缩完全气体流动

采用一种新的格子Boltzmann模型模拟超音速流动。在这种模型中,粒子的速度不受限制,可以取得很广。而平衡分布函数的支集却相对集中,使模型得以简化。粒子速度的这种自适应特性允许流体以较高的马赫数流动。通过引入粒子的势能使得该模型适用于具有任意比热比的完全气体。利用Chapman-Enskog方法,从BGK型Boltzmann方程推导出Navier-Stokes方程。在六边形网格上模拟了马赫数为3的前台阶绕流,得到了合理的结果。     

热动力学格子Boltzmann模型

提出了一类热动力学格子Boltzmann模型,其分布函数中含有内能项与高阶速度项。以三个HPP模型为基础,建立了一个三迭加HPP格子Boltzmann模型,并给出其局部平衡分布函数。设计了热动力学现象模拟中的外力处理方法和温度边界条件处理方法,用该模型成功地模拟了Benard热对流现象。