用TVD格式求解一维滑坡问题

本文用二阶精度显式TVD格式计算了一维滑坡问题,得到了和实际值基本一致的结果。     

用多重网格TVD－LW格式数值求解N－S方程

用多重网格ＴＶＤ－ＬＷ格式数值求解Ｎ－Ｓ方程刘建军，蒋洪德（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）关键词：ＴＶＤ－ＬＷ格式，Ｎ－Ｓ方程一、前言用时间推进法数值求解雷诺平均Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，不仅能够模拟从低亚音速到高超音速的复杂定常...     

高分辨率TVD格式的改进及应用

详细分析对比了已有的Harten TVD格式在三维任意曲线坐标系下的形式,尤其是其校正流量的构造。通过几何意义及物理意义的分析,指出了其缺陷,即校正流量中包含不必要的几何参数。由此,对校正流量的构造进行了几何改进,使其满足几何与物理要求。这一改进简单、意义明确、而且不增加计算量与存储量,在网格变化剧烈处可以明显改善计算的精度。同时,也考虑了预处理下的Harten TVD格式的几何修正,并通过计算证明了在预处理修正下几何改进仍然有效。     

再入体头部粘性流场高分辨率格式数值模拟

TVD格式是目前数值研究以激波为主要特征之一的超声速、高超声速流场的最先进的算法之一。本文用二阶迎风TVD格式,对三种烧蚀外形的轴对称粘性流场和10°钝锥有攻角三维粘性流场进行了数值模拟,得到了高质量的头部脱体激波和与实验结果及直线推进法计算一致的物面压力分布,表明了TVD格式在再入体粘性绕流计算中的独特优势。     

高精度格式非线性权的统计谱特性分析

分析激波捕捉格式/混合格式中常用的非线性权和激波识别器在谱空间中的性质.设计一套分析非线性权和激波识别器在傅里叶空间性质的统计谱特性分析方法;利用该方法对不同的非线性权和激波识别器在傅里叶空间的性质进行详细分析,给出不同非线性权和激波识别器的统计特性,并比较优劣.分析方法和结论有助于深入理解非线性格式/混合格式在数值计算中的表现,并为设计高分辨率非线性格式提供理论支撑.     

非线性传输线数值模拟方法

给出了模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的数值模拟方法,算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代,其中利用J-A模型描述传输线中铁氧体磁芯的非线性磁化行为。根据节点电路方程推导了非线性传输线色散关系,设计了输出频率为300 MHz的交叉耦合磁饱和非线性传输线,利用本数值模拟方法对交叉耦合磁饱和非线性传输线的物理过程进行了分析,在充电电压达到30kV时获得了频率303MHz、峰峰值不小于40kV的高压射频脉冲输出。     

非线性传输线数值模拟方法

给出了模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的数值模拟方法,算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代,其中利用J-A模型描述传输线中铁氧体磁芯的非线性磁化行为。根据节点电路方程推导了非线性传输线色散关系,设计了输出频率为300 MHz的交叉耦合磁饱和非线性传输线,利用本数值模拟方法对交叉耦合磁饱和非线性传输线的物理过程进行了分析,在充电电压达到30 kV时获得了频率303 MHz、峰峰值不小于40 kV的高压射频脉冲输出。     

烧蚀RT不稳定性非线性过程模拟

重点研究了不同预热对烧蚀RT弱非线性模耦合的影响。首先不同预热情况烧蚀RT不稳定性的线性增长率曲线明显不同。不同预热情况的模拟结果都表明：烧蚀RT的模耦合系数是k／kc的函数，二次和三次谐波的产生系数C（k）和D（k）遵从定标关系C（k）：c1（1-c2k/kc），D（k）=d1-d2k/kc＋d3（k/kc）^2。弱预热和中等预热情况，二次谐波的产生系数约只有经典RT的50％，三次谐波的产生系数约只有经典RT的20％。两体模耦合起主要作用，n次高次谐波可近似看作是由（”一1）次两体模耦合产生的。由于烧蚀RT不稳定性两体模耦合系数小于1，所以高次谐波的产生系数很快衰减。由于非线性作用变弱，单模扰动的非线性饱和阈值明显增大，意味着基模有较长时间的线性增长，另外，向长波长方向的模耦合系数明显大于经典尺丁不稳定性数值，因此，烧蚀RT非线性模耦合容易形成长的尖顶，从而对点火构成严重威胁。     

用迭代特征函数展开方法分析非线性平面介质波导

根据新近发展起来的迭代特征函数展开方法(IEEM),提供了一个分析任意非线性平板介质波导中TE波和TM波传播特性的途径。和有限元分析的结果比较,证明该方法在处理此类非线性问题时是非常有效的,而且很容易被推广到各种几何形状的非线性介质波导的分析中去。     

两种TVD格式在跨音透平叶栅流场计算中的应用

两种ＴＶＤ格式在跨音透平叶栅流场计算中的应用黄伟光，刘建军（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）关键词跨音速透平，Ｅｕｌｅｒ方程，ＴＶＤ格式１引言现代高负荷透平大都工作在跨音范围，研究发展能准确预测跨音速透平叶栅内部流场的激波位置与强度以及叶...     

TVD格式在燃料蒸气云爆炸场数值模拟中的应用

本文采用了有限差分方法——TVD格式(Total Variation Diminishing,A.Harten,1983)对燃料蒸气云爆炸产生的二维轴对称爆炸场进行了数值模拟。爆炸波超压和运动轨迹的数值计算值与实验结果吻合得相当好。     

加权ENO格式的构造及数值模拟

将加权ENO格式推广到非结构三角形网格上,构造了一类加权ENO有限体积格式,提出的插值多项式的构造方式,可以减少计算时间.对于出现的病态方程组,给出了解决方法.此外还给出了插值点的选取方式及加权因子的构造方法.结合三阶TVD Runge Kutta时间离散,对二维欧拉方程组进行了数值试验.     

迎风型TVD格式在高速进气道粘性流动模拟中的应用

迎风型ＴＶＤ格式在高速进气道粘性流动模拟中的应用刘晶昌，徐建中（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）邢君波（航天部３１所北京１０００８０）关键词超音速进气道，数值模拟，Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程１前言高速进气道流动做为一种非常复杂的流动，...     

倍增色噪声激励的非线性随机过程的精确数值模拟

本提出了一种求解含倍增有色噪声源项的非线性随机微分方程的精确和快速的数值算法,讨论了解对时间步长和轨道数选取的稳定性情况。     

水升华器工作过程的数值模拟与分析

为进一步了解水升华器的工作过程,本文以多孔板为研究对象,建立了微孔内介质工作过程的物理数学模型。采用变时间步长的焓方法对冰的融化和水的凝固过程进行了数值求解;给出了冰层击穿的力学判据;提出了用于求解液-固-汽界面移动问题的两步法。得到了标准工况下工作过程中微孔内介质温度和流量、界面位置和散热热流密度等参数随时间变化的模拟结果.结果表明,在多孔板内存在稳定的周期工作模式。     

非定常隐式TVD格式的基本理论和验证

用于非定常问题的时间二阶精度的隐式TVD格式的理论多年来一直是个空白。本文按新的途径构造了一种时间二阶精度的隐式TVD格式,以发展了的手段证明了其为无条件(任意时间步长)TVD的,且限量因子Φ不受传统上界的限制,具体构造了这样的新的Φ。所得理论结果均为计算所验证,格式显示了良好的稳定性和分辨率。     

饱和颗粒土冻结过程的数值模拟

影响饱和土冻结过程的因素很多而且复杂,本文采用刚性冰模型对于持续补水的饱和颗粒土的冻结过程进行了一维数值模拟,分析了外载、导水系数以及土豹持水性对于冻结过程以及冻胀的影响,计算结果表明外载增加使得冻胀速度降低,较大的导水系数以及较好的持水性导致分凝冻胀量较大.     

直喷式柴油机燃烧数值计算研究

以KIVA-3为计算平台,对4气门直喷式柴油机的早喷燃烧、预喷燃烧和传统燃烧三种燃烧方式工作过程进行了模拟计算,得以下结论:早喷燃烧方式因喷到缸壁的油量较多,受进气涡流影响较少,同时利用喷射效应改善缸内氧气分布,因此早喷燃烧比较完全。预喷燃烧方式仍以扩散燃烧为主,预喷油燃烧改变了主喷初期油注周围的组分分布与温度分布,从而改变主喷燃油的燃烧历程。进气涡流造成的缸内流场不均匀性是影响传统燃烧方式燃烧不完全的主要因素之一。