黏性液滴变形过程的核梯度修正光滑粒子动力学模拟

本文提出了一种核梯度改进光滑粒子动力学(KGC-SPH)方法,模拟了黏性液滴形变自由表面问题.首先,通过模拟等温黏性液滴拉伸和旋转变形,验证了KGC-SPH法较SPH法具有较高精度和更好稳定性,且能很好地保持总角动量守恒.其次,基于非等温van der Waals模型对平衡态圆形液滴的形成过程进行数值研究,观察到小幅度振荡现象,并给出了一种新的克服张力不稳定性的方法和一种适合KGC-SPH方法的新的表面张力处理技术.最后,研究了van der Waals液滴的周期性振荡现象,讨论了初始椭圆形液滴长短半轴比 关键词： 光滑粒子动力学 黏性液滴 van der Waals模型 表面张力     

An improved element-free Galerkin method for solving generalized fifth-order Korteweg-de Vries equation

In this paper, an improved element-free Galerkin (IEFG) method is proposed to solve the generalized fifth-order Korteweg-de Vries (gfKdV) equation. When the traditional element-free Galerkin (EFG) method is used to solve such an equation, unstable or even wrong numerical solutions may be obtained due to the violation of the consistency conditions of the moving least-squares (MLS) shape functions. To solve this problem, the EFG method is improved by employing the improved moving least-squares (IMLS) approximation based on the shifted polynomial basis functions. The effectiveness of the IEFG method for the gfKdV equation is investigated by using some numerical examples. Meanwhile, the motion of single solitary wave and the interaction of two solitons are simulated using the IEFG method.     

自适应多重网格法的应用

本文运用自应并行多重网格法求解了轴向大扰动,径向小扰动的跨音速方程。其计算结果表明该方法能够大大提高计算效率。     

耦合不可压流场输运方程的格子Boltzmann方法研究

基于格子Boltzmann方法,提出了求解耦合不可压缩流场输运方程的一种改进数值方法. 该方法使用格子Boltzmann方法求解流场方程,并根据流场格子模型的密度分布函数构建了输运方程的二阶离散格式. 通过二维平板通道流场输运系统验证了该方法的有效性.数值结果表明,该方法可以有效地减少计算过程中出现的非物理耗散, 并克服了传统模型所需巨大存储量的缺点.     

流动问题无网格Galerkin方法的稳定化方案研究

直接运用无网格Galerkin方法求解对流占优的非线性对流扩散方程及纯对流方程,会出现数值伪振荡现象。本文基于无网格Galerkin方法,构造了MFSUPG(Meshfree Streamline Upwind Petrov-Galerkin),MF-GLS(Meshfree Galerkin Least-Square),MFSGS(Meshfree Sub-Grid Scale)及MFLS(Meshfree Least-Square)四种稳定化方案。数值实验表明:四种稳定化方案中,MFLS的通用性最强。耦合MFLS的无网格Galerkin方法能很好地求解对流占优的非线性对流扩散方程及纯对流方程,具有计算精度高、稳定性好、前后处理方便、算法实施简单的优点,并能捕捉解的大梯度变化。     

Burgers方程的无网格稳定化方案

1 引言基于网格的方法(如有限体积法、有限元法等)是目前流动问题数值求解的主流方法．为了描述流动状态的演化过程并保证其计算精度,运用基于网格的数值方法求解流动问题往往需要不断地生成网格,而这种网格的生成通常需要耗费较多的人力和时间．无网格     

模拟微可压粘弹性流体的WCCBS_SU方法

针对微可压缩粘弹性流动问题,发展了微可压缩流的WCCBS方法,详细推导了基于Oldroyd-B本构模型的WCCBS_SU方法的求解过程。在流场微可压的条件下,分别对平面Poiseuille流和4：1粘弹性收缩流进行了数值模拟。Poiseuille流在不同We数下数值结果与解析解的比较,验证了本文方法具有较高的精度和较好...     

An improved element-free Galerkin method for solving the generalized fifth-order Korteweg–de Vries equation

In this paper, an improved element-free Galerkin (IEFG) method is proposed to solve the generalized fifth-order Korteweg-de Vries (gfKdV) equation. When the traditional element-free Galerkin (EFG) method is used to solve such an equation, unstable or even wrong numerical solutions may be obtained due to the violation of the consistency conditions of the moving least-squares (MLS) shape functions. To solve this problem, the EFG method is improved by employing the improved moving least-squares (IMLS) approximation based on the shifted polynomial basis functions. The effectiveness of the IEFG method for the gfKdV equation is investigated by using some numerical examples. Meanwhile, the motion of single solitary wave and the interaction of two solitons are simulated using the IEFG method.     

聚合物熔体冷却阶段结晶行为的多尺度模拟

针对结晶型聚合物熔体冷却过程的结晶行为,建立了偶合宏观温度场与微观结晶形态的多尺度模型.该模型揭示了宏观温度的变化会引起晶核数、晶体生长速率的改变,从而影响微观结晶形态;而微观结晶释放的潜热也将导致宏观温度的改变.为了求解上述多尺度模型,提出了有限体积/像素法偶合的多尺度算法,即在粗网格上采用有限体积法对宏观温度场进行求解,而在细网格上采用像素法对微观结晶形态进行模拟.基于多尺度模型及多尺度算法,文中对二维聚合物熔体模壁等速降温的冷却问题进行了研究,考察了温度、相对结晶度的变化及结晶形态的演化,并比较了不同冷却速率、初始温度对温度、相对结晶度及结晶形态的影响.数值结果表明,冷却速率是影响结晶行为的关键.高冷却速率下,温度平台出现较早,持续较短;结晶过程对应的温度范围较广;且平均晶体直径较小.而初始温度只影响温度平台及结晶行为出现的早晚,与其持续时间几乎无关。