叶栅内定常及非定常粘性流动数值模拟

本文给出了一个模拟叶栅内准三维定常和非定常粘性流动的数值方法。对于定常流动,采用ＴＶＤ Ｌａｘ－Ｗｅｎｄｒｏｆｆ格式和代数湍流模型求解雷诺平均Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程,使用当地时间步长和多网格技术使计算加速收敛到定常状态;对于非定常流动,使用双时间步长和全隐式离散,采用与求解定常流动相似的多网格方法求解隐式离散方程。文中给出了ＶＫＩ透平叶栅内的定常流结果和１．５级透平叶栅内的非定常数值结果。     

氦原子与H2、D2、T2分子碰撞角分布的理论计算

采用Ｔａｎｇ－Ｔｏｅｎｎｉｅｓ势模型,用密耦法求解散射方程,计算了入射能量Ｅ＝０．０５ｅＶ时,００－００,００－０２转动激发截面,进而计算了Ｈｅ－Ｈ２,Ｈｅ－Ｄ２和Ｈｅ－Ｔ２碰撞的角分布。     

非结构网格生成Bowyer—Watson方法的改进

完善了应用Ｄｅｌａｎｎａｙ原理生成非结构网格的Ｂｏｗｙｅｒ－Ｗａｔｓｏｎ方法。通过求解简化Ｐｏｉｓｓｉｏｎ方程，灵活地控制网格的疏密，通过网格层次的区分，提高了网络的贴体性能；并通过分区，实现了适用于粘流计算的网格生成。     

半导体器件数值模拟中电子连续性方程的求解算法

针对电子连续性方程的离散代数方程组,对离散线性系统的矩阵进行分析,得到矩阵的三类特点;针对大规模电子连续性方程的离散方程组,采用预处理Krylov子空间方法进行求解,并比较和分析几类预处理方法的效果。结果表明：代数多重网格(AMG)预处理Krylov子空间方法在求解离散电子连续性方程方面非常有效。开展AMG预处理Krylov子空间方法求解离散电子连续性方程的大规模并行可扩展性测试,比较和分析了AMG方法中三类关键算法参数的选取。     

反胶束萃取蛋白质中静电相互作用能的研究

在双球坐标系中，求解了描述蛋白质位于反胶束水池中偏心位置时所形成扩散双电层的非线性Ｐｏｉｓｓｏｎ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程，同时也求解了蛋白质与反胶束单独存在时，以及蛋白质位于反胶束水池中心位置时所形成扩散双电层的上述方程。求解时，在反胶束内表面处使用了非线性的电荷调节边界条件，基于上述数值解，应有和自由能方法，计算了蛋白南被萃取进入反胶束水池过程中的静电相互作用能量，在此基础上，就反胶束水池中的耦     

用求解概率密度函数输运方程的方法模拟湍流自由射流

用求解概率密度函数输运方程的方法模拟湍流自由射流周向阳，郑楚光，马毓义（华中理工大学煤燃烧国家重点实验室武汉４３００７４）关键词概率密度函数；湍流；自由射流１前言和通常的湍流统计矩模型（如ｋ－ε模型或Ｒｅｙｎｏｌｄｓ应力模型等）相比，用求解速度和标量...     

求解含温Thomas—Fermi方程的打靶法

提出一种直接求解在某温度，密度条件下Ｔｈｏｍａｓ－Ｆｅｒｍｉ（以下简称ＴＦ）方程的数值计算方法－打靶法。同时介绍了为使打靶法收敛而采用的调节试探值的方法，最后给出一些元素的计算结果。     

自旋玻璃系统的量子输运方程

通过引入电子的弹性散射和非弹性散射的自能和相应的物理格林函数，将磁场中的Ｍａｈａｎ－Ｈ?ｎｓｃｈ量子输运方程推广到自旋玻璃系统中，在电子的近弹性散射近似下，求解了ｓ－ｄ交换相互作用导致的自旋玻璃态霍耳电导；获得了电阻率与自旋玻璃Ｅｄｗａｒｄｓ－Ａｎｄｅｒｓｏｎ（ＥＡ）序参数和局域磁化率之间的关系；讨论了自旋玻璃热电势和特征温度。 关键词：     

半圆域上自然对流的数值模拟

对半圆域上的自然对流采用控制体有限元方法进行数据模拟,采用非结构三角形网格与质量加权迎风格式对计算域及控制方法进行离散,对压力离散方程采用波前法求解,保证了对所有Ra≤10^7时迭代过程的收敛性。     

振动叶栅中三维振荡粘性流场的压力密度消去法

1前言三维非定常流场的求解是目前国内外的一个热点研究课题山。文献［2］完成了三维可压非定常欧拉流场的求解,这一方法在求解三维非定常欧拉流场时,应用了四阶fringe－Kutta方法对控制方程进行积分,用中心差分进行空间离散,采用了四阶人工粘性项来保证计算格式稳定,计算稳定性要求严格,时间步长不能大,计算时间长。本文从非定常三维粘性N－S方程组出发,通过合理的数学方法,消去压力及密度项,得到只包含振荡速度矢量项对空间的偏微分方程组,在已知定常速度场后,这一方程组很容易求解。2基本方程在以角速度为n作旋转的相对坐…     

模拟辐射传热的离散坐标法的改进

针对离散坐标法模拟求解炉内辐射换热的问题,在对辐射传递方程采用控制容积法离散时,按辐射方向上各界面之间的投影关系划分区域,对辐射传递方程在各子控制体上沿辐射传输方向进行积分,求解各子控制体的辐射强度,再取容积平均值作为最终节点的辐射强度的新离散坐标方法,定义为分段积分离散坐标法,并对三维矩型燃气炉内辐射换热进行了数值模拟,与传统离散坐标方法及区域法进行了比较,比较结果表明新离散坐标法较好的解决了假散射问题,提高了离散坐标法的精度.     

间断有限元法求解一维矢量辐射传输

采用间断有限元法(Discontinuous finite element method,DFEM)求解一维散射性介质内矢量辐射传输问题。推导了散射性介质内矢量辐射传输方程的间断有限元离散格式,空间离散采用间断有限元离散将求解域划分为相互独立的单元,角度离散在传统的均匀分段光滑近似(Piecewise Constant Approximation,PCA)角度离散基础上进行局部加密以得到关键方向上的数值解。采用两个稳态矢量辐射传输算例对间断有限元法求解矢量辐射传输方程的正确性和计算效率进行了验证,在此基础上拓展间断有限元法应用于求解散射性介质内瞬态矢量辐射传输方程,将随着时间推移过程中的瞬态辐射信息和最终的稳态结果相比较验证了本文方法的正确性。     

隐-显积分因子间断Galerkin方法求解二维辐射扩散方程

提出一种求解二维非平衡辐射扩散方程的数值方法.空间离散上采用加权间断Galerkin有限元方法,其中数值流量的构造采用一种新的加权平均;时间离散上采用隐-显积分因子方法,将扩散系数线性化,然后用积分因子方法求解间断Galerkin方法离散后的非线性常微分方程组.数值试验中在非结构网格上求解了多介质的辐射扩散方程.结果表明:对于强非线性和强耦合的非线性扩散方程组,该方法是一种非常有效的数值算法.     

通度系数法处理不规则边界的研究

采用目前流行的压力速度修正算法，应用控制容积方法，数值求解完整的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ（Ｎ－Ｓ）方程。直接计算出流场的全部物理变量，系统地研究通度系数法在处理不规则边界尤其是多障碍物、边界类型复杂时的适应能力、可行性和计算过程中的一些着关键技术。结果表明：通度系数法即使在边界异常复杂时也能取得满意的结果。     

非稳腔模式计算中Colins公式适用性的分析

Ｃｏｌｉｎｓ公式将几何光学和波动光学联系在一起，能以简单的形式描述相干光在复杂光学系统中的传输，但忽略了光学系统中一些光学元件的衍射损耗。当Ｃｏｌｉｎｓ公式用于激光谐振腔的本征模式计算时，其适用程度与被忽略腔镜的有效菲涅尔数有关。本文用数值方法求解了两组谐振腔本征积分方程，一组应用Ｃｏｌｉｎｓ公司推导，另一组用菲涅尔－惠更斯衍射积分推导，结果表明：对稳定腔Ｃｏｌｉｎｓ公式基本适用；对非稳腔，当被忽略腔镜的有效菲涅尔数＞１时，原则上可以用，当被忽略腔镜的有效菲涅尔数＜１时不适用；对有源非稳腔基本适用。     

应用隐式SMAC格式计算射流放水阀内部非定常不可压粘性流场

为了分析射流放水阀内部的非定常不可压粘性流场,在一般曲线坐标系下求解了以逆变速度为参数的不可压Ｎ－Ｓ方程和压力椭圆方程。计算采用了基于隐式ＳＭＡＣ格式的有限差分格式。在这种格式中,非定常流场的速度是通过使用Ｃｒａｎｋ－Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ格式,并在每一时间步处以牛顿迭代的方法得到的;而压力椭圆方程是通过使用Ｔｓｃｈｅｂｙｓｃｈｅｆｆ ＳＬＯＲ格式并交替改变计算方向而求解。通过使用交错网格和迎风差分,诸如改进的ＱＵＩＣＫ格式;计算过程中的误差和数值不稳定能够得到有效地控制。计算结果和实验观察得到的流动图谱对比表明,二者十分吻合。     

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...     

强子结构函数的数值解法

为了避免矩方法求解强子结构函数时对函数待定形式的依赖并提高解的精确度,本文采用把A-P方程离散为常微分方程组,用龙格-库塔方法求解的方法,得出随Q²变化的价夸克、海夸克和胶子的结构函数。     

不可压N-S方程的基于粘接元的区域分裂解法

首先,简单介绍了基于粘接元的无重叠区域分裂方法.这种方法利用变分原理,非常适合有限元近似.然后,着重讨论了这种区域分裂方法在求解不可压Navier-Stokes方程中的应用,具体包括等价变分公式的建立、通过算子分裂的时间离散、区域分裂情形下广义Stokes问题的共轭梯度迭代求解方法、空间的有限元离散.最后,以数值实验结果验证了这种区域分裂方法应用于不可压Navier-Stokes方程求解时的可靠性.     

基于紧致差分的Grad-Shafranov方程快速解法

在等离子体平衡重建迭代计算过程中,需要快速求解Grad-Shafranov方程(G-S方程)。构造了具有四阶精度紧致差分格式的离散方程,采用离散正弦变换技术对其进行快速求解并采用CUDATM实现GPU并行加速,将其应用到EAST等离子体平衡重建PEFIT代码中,实现基于紧致差分格式的快速G-S方程求解。结果表明,在65?65的网格下,给定方程右端项电流分布的前提下,使用GPU求解G-S方程所需时间为大约34?s。