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基于适体坐标变换的二维河冰模型 被引量:24
1
作者 茅泽育 许昕 +2 位作者 王爱民 赵雪峰 肖汉 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期214-223,共10页
为精确模拟流动边界条件,克服边界形状复杂、长宽尺度相差悬殊及由于水位变化引起计算边界变化等困难,针对天然河道边界弯曲复杂等特点,应用水动力学和热力学等原理,建立了适体坐标下的二维河冰数值模型,模型主要包括流速场,水温沿河道... 为精确模拟流动边界条件,克服边界形状复杂、长宽尺度相差悬殊及由于水位变化引起计算边界变化等困难,针对天然河道边界弯曲复杂等特点,应用水动力学和热力学等原理,建立了适体坐标下的二维河冰数值模型,模型主要包括流速场,水温沿河道变化,水内冰浓度分布,面冰输移,冰盖推进、稳定和消融,冰盖下冰的输移、堆积和冲蚀等,考虑了冰盖底部水中冰堆积和冰盖前沿形状对封冻过程的影响。采用MacCormack步进格式计算方法,并应用黄河河曲段实测资料对数值模拟结果进行了验证。验证结果表明,提出的数值模型能较好地体现河道的封冻过程。 展开更多
关键词 河流冰情 天然河道 适体坐标 二维河冰模型
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先进燃烧室涡流杯流场计算 被引量:13
2
作者 赵坚行 伍艳玲 周琳 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期110-114,共5页
本文采用贴体坐标系(Body-FittedCoordinateSystem)数值研究先进燃烧室涡流杯内速度场和紊流特性,并利用TTM法生成贴体网格。由于双级旋流器形状复杂,本文提出了型线定点法来确定边界网格、uv线法... 本文采用贴体坐标系(Body-FittedCoordinateSystem)数值研究先进燃烧室涡流杯内速度场和紊流特性,并利用TTM法生成贴体网格。由于双级旋流器形状复杂,本文提出了型线定点法来确定边界网格、uv线法生成交错网格以及整体不分区进行流场计算。计算结果表明;计算方法合理,计算机程序是可靠的。 展开更多
关键词 涡流杯 贴体坐标 数值计算 燃烧室 流场
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数值模拟环形燃烧室两相反应流场 被引量:8
3
作者 雷雨冰 谭辉平 赵坚行 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2000年第3期222-225,共4页
在任意曲线坐标系下 ,采用一种整体分区结合法 ,对包括扩压器和火焰筒在内的环形燃烧室三维两相反应流进行了数值模拟。气相采用 Euler方法处理 ,并采用标准 k- ε双方程紊流模型、EBU- Arrhenius紊流燃烧模型、六通量热辐射模型 ;液相... 在任意曲线坐标系下 ,采用一种整体分区结合法 ,对包括扩压器和火焰筒在内的环形燃烧室三维两相反应流进行了数值模拟。气相采用 Euler方法处理 ,并采用标准 k- ε双方程紊流模型、EBU- Arrhenius紊流燃烧模型、六通量热辐射模型 ;液相采用 Lagrange法处理。在非交错网格体系下 ,气相用 SIMPLE法求解 ,液相采用颗粒群轨道模型 ,并用 PSIC算法对其进行数值求解。计算结果表明这种新方法是可行的。 展开更多
关键词 扩压器 数值模拟 环形燃烧室 两相流 反应流场
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转动坐标系中三维跨声速欧拉流的有限体积-TVD格式 被引量:9
4
作者 王保国 卞荫贵 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1992年第4期472-481,共10页
在非惯性转动坐标系中,本文采用贴体网格、有限体积法离散和修正数值通量技术,将Harten的一维TVD格式推广到三维。由于转动使方程出现源项,文中通过对源项的巧妙处理,使修改后的格式能用于非齐次双曲守恒律方程组高分辨率的数值计算。... 在非惯性转动坐标系中,本文采用贴体网格、有限体积法离散和修正数值通量技术,将Harten的一维TVD格式推广到三维。由于转动使方程出现源项,文中通过对源项的巧妙处理,使修改后的格式能用于非齐次双曲守恒律方程组高分辨率的数值计算。为了加速解的收敛,提高显式时间推进的CFL数,本文采用隐式残值光顺技术。三维跨声速带非齐次源项欧拉方程的典型算例表明:捕捉的激波分辨率较高;激波前后没有发现大的数值波动和伪振荡现象;所得的跨声速流场解与实验较接近。 展开更多
关键词 跨音速流动 贴体网格 有限体积法
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长江口水动力场、浓度场数值模拟网格生成技术的研究 被引量:3
5
作者 陈祖军 刘朴 +1 位作者 韦鹤平 谭显英 《海洋预报》 北大核心 2001年第1期11-18,共8页
为很好地拟合研究区域长江河口的复杂边界及计算水域,本文在曲线坐标系下建立了贴体正交曲线网格生成的泊松方程变换,选择了适当的聚并函数以调节网格疏密程度。所生成网格的结果同时也与拉普拉斯方程变换的结果进行了比较,分析表明... 为很好地拟合研究区域长江河口的复杂边界及计算水域,本文在曲线坐标系下建立了贴体正交曲线网格生成的泊松方程变换,选择了适当的聚并函数以调节网格疏密程度。所生成网格的结果同时也与拉普拉斯方程变换的结果进行了比较,分析表明效果良好,可用于含有小岛的长江口多连通域的网格划分。 展开更多
关键词 数值模拟 贴体坐标 网格生成 水动力场 浓度场力 泊松方程变换 海洋环境
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贴体网格生成的区域分解方法 被引量:1
6
作者 黄荣国 李明 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1999年第2期184-188,共5页
本文从区域分解方法的基本理论出发,在椭圆型生成方法的基础上,发展了一种基于非重叠子区域的三维贴体网格数值生成的区域分解方法和程序,其中,在每个子区域独立生成可任意调节方向和疏密的贴体网格,且很好地解决了各子区域间复杂... 本文从区域分解方法的基本理论出发,在椭圆型生成方法的基础上,发展了一种基于非重叠子区域的三维贴体网格数值生成的区域分解方法和程序,其中,在每个子区域独立生成可任意调节方向和疏密的贴体网格,且很好地解决了各子区域间复杂交界面及其两侧网格的协调性和合理性问题,保证了整体网格的品质,有效地克服了基于重叠子区域的方法所存在的一些不足,为复杂三维流动数值模拟的区域并行方法奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 三维流动 贴体坐标 区域分解方法 网格生成
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复杂急曲率变化水斗贴体坐标的曲面拟合 被引量:5
7
作者 韩凤琴 刘平安 +1 位作者 肖业祥 久保田乔 《水电能源科学》 2005年第4期68-70,共3页
提出了用三维非正交贴体坐标系下的型值点描述水斗曲面的方法,同时对型值点进行了加密处理,实现了良好的水斗内曲面型值点的高密度均匀化拟合,推导了贴体坐标系下水斗曲面切向法向矢量计算公式,计算得到的切向、法向矢量更具有一贯性。
关键词 自由型曲面 贴体坐标系 曲面拟合 数值解析CFD
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巷道断面形状对围岩散热规律的影响研究 被引量:5
8
作者 张一夫 谢倩楠 +1 位作者 董子文 皮子坤 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2595-2601,共7页
为了研究巷道断面形状特征对围岩散热特性的影响,结合矿井通风的实际情况,建立贴体坐标系下二维径向围岩非稳态导热的微分方程。利用坐标变换方法将实际物理平面内的控制方程转换到规则的计算平面内进行求解。以水力半径为1.2 m的不同... 为了研究巷道断面形状特征对围岩散热特性的影响,结合矿井通风的实际情况,建立贴体坐标系下二维径向围岩非稳态导热的微分方程。利用坐标变换方法将实际物理平面内的控制方程转换到规则的计算平面内进行求解。以水力半径为1.2 m的不同断面形状的巷道为研究对象,利用自主编制的基于有限体积法(FVM)的C++求解程序,对其内部温度场变化情况开展数值模拟研究。结果表明,矿井通风初期的前5年内,围岩温度场的分布特点受巷道断面形状的影响较为显著。围岩散热呈现各向异性特点,且通风时间越长各向异性的特点越显著。通过数据分析拟合发现,巷道围岩的调热圈半径随通风时间呈指数变化,且经历相同通风时间后,调热圈半径随形状因子增大呈线性增加趋势。巷道壁面平均温度和散热热流密度随形状因子增大而降低,但二者随时间变化的轨迹不同。 展开更多
关键词 安全工程 围岩散热 贴体坐标系 调热圈 巷道形状因子
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安康枢纽回水变动区航道整治数学模型研究 被引量:4
9
作者 刘万利 李一兵 +1 位作者 崔喜凤 张波 《水道港口》 2007年第3期173-177,共5页
安康枢纽回水变动区河段的通航水流条件既受上游石泉枢纽日调节影响,又受下游安康枢纽水库调度的影响。河道水流既有山区河流滩险水流特性,又有库区河道水流特点。同时,该河段为连续急流弯道段,研究难度大。文中采用平面二维水流数学模... 安康枢纽回水变动区河段的通航水流条件既受上游石泉枢纽日调节影响,又受下游安康枢纽水库调度的影响。河道水流既有山区河流滩险水流特性,又有库区河道水流特点。同时,该河段为连续急流弯道段,研究难度大。文中采用平面二维水流数学模型的技术手段,研究回水变动区河段滩险整治工程方案。针对天然河道边界复杂等特点,研究采用正交贴体网格。在此基础上建立了平面二维水流数学模型。采用有限体积法对平面二维水流控制方程进行了离散。对安康枢纽回水变动区天然情况下的水位、比降及水流流速等进行了验证计算及分析,验证结果表明,所采用的数学模型和计算方法能够准确模拟枢纽回水变动区的水流运动特性。根据河段的河道特性、河床演变特点及碍航特点,提出了航道整治原则。在上述整治原则的基础上,对安康枢纽回水变动区河段滩险整治方案效果进行了计算分析,并提出了能够达到设计航道尺度的整治工程方案。 展开更多
关键词 回水变动区 航道整治 正交贴体曲线网格 二维数学模型
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富春江船闸扩建改造工程影响分析 被引量:5
10
作者 杨娟 黄靖 程开宇 《浙江水利科技》 2012年第4期8-12,20,共6页
钱塘江为浙江省及长江三角洲地区规划重点建设的骨干航道,富春江船闸的航运"瓶颈"制约现象日益突出,为满足浙江省经济高速发展对钱塘江流域航运的要求,对富春江船闸进行扩建改造,提高通航能力。采用二维水动力数学模型,分析... 钱塘江为浙江省及长江三角洲地区规划重点建设的骨干航道,富春江船闸的航运"瓶颈"制约现象日益突出,为满足浙江省经济高速发展对钱塘江流域航运的要求,对富春江船闸进行扩建改造,提高通航能力。采用二维水动力数学模型,分析船闸工程扩建改造后下游河道的水动力情势变化。通过计算分析,原船闸布置方案对富春江电厂发电、大坝厂房安全、航道运行安全以及下游河道堤防防洪安全造成较大的影响。针对此情况,对原工程设计方案提出疏浚下游河道、预留行洪渠道、设置行洪闸的改进措施。数学模型计算结果显示,此方案既能满足船舶航行条件要求,又能有效降低坝下水位,降低对电站厂房、大坝安全及河道堤防防洪安全影响。 展开更多
关键词 富春江 船闸 防洪 贴体坐标 数学模型
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双辊薄带连铸熔池传热特性的研究 被引量:2
11
作者 邢长虎 于艳 +1 位作者 翟华英 翟启杰 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2002年第6期490-494,共5页
该文利用贴体坐标转换方法生成了双辊熔池区域的贴体网格,采用Takuda速度模型求解了熔池的宏观速度分布,通过对热焓与潜热关系的分析,推导出具有对流项时的稳态温度场的温度回升法源项计算公式.在此基础上,计算了熔池区域钢液的传热过... 该文利用贴体坐标转换方法生成了双辊熔池区域的贴体网格,采用Takuda速度模型求解了熔池的宏观速度分布,通过对热焓与潜热关系的分析,推导出具有对流项时的稳态温度场的温度回升法源项计算公式.在此基础上,计算了熔池区域钢液的传热过程并分析了工艺因素对传热的影响. 展开更多
关键词 贴体坐标 双辊 薄带连铸 温度场
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基于低雷诺数k-ε双层模型正弦波壁流动的数值模拟 被引量:2
12
作者 何勇 黄社华 张晓元 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期11-15,共5页
正弦波壁近区流动存在顺压和逆压梯度的交替变化,并伴有流动分离现象,难以求其精确数值解.利用TTM方法在整个计算区域生成曲线贴体坐标系,然后运用低雷诺数k-ε双层紊流模型并结合混合有限分析离散格式,对正弦波壁流动进行了成功的模拟... 正弦波壁近区流动存在顺压和逆压梯度的交替变化,并伴有流动分离现象,难以求其精确数值解.利用TTM方法在整个计算区域生成曲线贴体坐标系,然后运用低雷诺数k-ε双层紊流模型并结合混合有限分析离散格式,对正弦波壁流动进行了成功的模拟.计算结果表明,波壁背流面存在一个椭圆形分离区,分离区长度及近壁压强分布与实验资料和前人计算结果吻合较好. 展开更多
关键词 正弦波壁流 贴体坐标 低雷诺数k-ε双层紊流模型 混合有限分析格式
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Heat Transfer Characteristic of Molten Pool for Twin-Roll Strip Casting 被引量:1
13
作者 XING Chang-hu ZHAI Qi-jie 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2004年第6期14-19,共6页
Body-fitted coordinate transformation equation was deduced and used to generate the body-fitted grids of molten pool for twin-roll strip casting.The orthogonality of the grids on the boundary was modified by adjusting... Body-fitted coordinate transformation equation was deduced and used to generate the body-fitted grids of molten pool for twin-roll strip casting.The orthogonality of the grids on the boundary was modified by adjusting source item.The energy equation and the boundary conditions were transformed from physical space to computational space.The velocity field model proposed by Hirohiko Takuda was used to calculate the temperature field of molten steel,and the influence of technical factors was also discussed. 展开更多
关键词 body-fitted coordinate twin-roll strip casting heat transfer molten pool temperature field
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基于BFC-VOF方法的弧形防浪墙水动力数值模拟 被引量:3
14
作者 李雪艳 任冰 +1 位作者 王国玉 王永学 《水道港口》 2011年第4期270-275,共6页
文章建立了一种基于适体坐标系(BFC)的计算流体力学模型。采用坐标变换方法实现了任意复杂区域的结构化网格划分,在贴体网格下对二维不可压缩粘性流体的控制方程进行了离散,修正了贴体坐标下的界面跟踪方法(VOF方法)。对弧形防浪墙结构... 文章建立了一种基于适体坐标系(BFC)的计算流体力学模型。采用坐标变换方法实现了任意复杂区域的结构化网格划分,在贴体网格下对二维不可压缩粘性流体的控制方程进行了离散,修正了贴体坐标下的界面跟踪方法(VOF方法)。对弧形防浪墙结构附近的压力场,波面历时曲线进行了数值计算。将采用适体坐标的计算结果与在笛卡尔坐标网格下采用部分单元体近似描述结构物边界的原算法的计算结果进行了比较分析。通过物理模型试验,测量作用于防浪墙上的波浪压力,对所建立的数值模型进行了验证。 展开更多
关键词 适体坐标系 弧形防浪墙 物模试验 有效波浪压力
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楔形孔板流量计内多气泡的运动行为 被引量:3
15
作者 张一夫 李维仲 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第6期814-817,共4页
针对楔形孔板流量计多个气泡的运动,建立了对孔板流量计内气液两相流动的数学模型.采用贴体坐标系下同位网格的SIMPLE算法解决速度与压力的耦合问题.利用贴体坐标下Level Set方法追踪两相界面的运动.通过模拟结果中节流截面含气律变化... 针对楔形孔板流量计多个气泡的运动,建立了对孔板流量计内气液两相流动的数学模型.采用贴体坐标系下同位网格的SIMPLE算法解决速度与压力的耦合问题.利用贴体坐标下Level Set方法追踪两相界面的运动.通过模拟结果中节流截面含气律变化的分析,得出混相密度变化才是影响楔形孔板流量计测量精度的主要因素.因此,校正多相流的混相密度值是提高孔板流量计的测量精度,减小测量误差的最佳方法. 展开更多
关键词 楔形孔板流量计 贴体坐标系 LEVEL SET方法 SIMPLE算法 节流截面含气律 混相密度
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船型体煤粉燃烧器流场的数值模拟 被引量:2
16
作者 梁勇军 徐旭常 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期101-105,共5页
本文将贴体坐标用于具有复杂形状的船型体煤粉燃烧器的三维流场数值模拟中,建立了在贴体坐标下的总体质量校正方程。计算结果令人满意。同时,对存在的问题作了进一步讨论。
关键词 数值模拟 贴体坐标 燃烧器 煤粉 流场
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铸造过程数值模拟中的网格技术 被引量:1
17
作者 徐琴 吴士平 薛祥 《铸造设备与工艺》 2010年第2期40-45,共6页
网格技术是铸造过程数值模拟技术的重要组成部分,是实现铸造过程数值模拟的瓶颈,其发展对于数值计算效率和计算精度的提高起着不可估量的作用。本文主要对铸造过程数值模拟中生成网格时所依赖的数值算法和以网格的构造特点为基础的网格... 网格技术是铸造过程数值模拟技术的重要组成部分,是实现铸造过程数值模拟的瓶颈,其发展对于数值计算效率和计算精度的提高起着不可估量的作用。本文主要对铸造过程数值模拟中生成网格时所依赖的数值算法和以网格的构造特点为基础的网格分类进行了总结,着重阐述了适体网格技术在铸造过程数值模拟中的发展及其应用,并对铸造过程数值模拟中网格技术的进一步研究发展进行了展望。 展开更多
关键词 铸造过程 数值模拟 网格技术 适体网格
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贴体网格的生成与平面二维泥沙运动方程在贴体坐标区域中的变换 被引量:1
18
作者 谢艳芳 王颖 +1 位作者 陈刚 张双虎 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第3期125-128,132,共5页
 针对用平面二维泥沙模型求解不规则区域泥沙运动规律时常遇到的边界复杂问题,引入了贴体坐标的基本原理,推导并离散了贴体网格的生成方程,将泥沙运动方程及边界条件从物理区域向计算区域进行了一一对应转换,最后给出了平面二维泥沙运...  针对用平面二维泥沙模型求解不规则区域泥沙运动规律时常遇到的边界复杂问题,引入了贴体坐标的基本原理,推导并离散了贴体网格的生成方程,将泥沙运动方程及边界条件从物理区域向计算区域进行了一一对应转换,最后给出了平面二维泥沙运动方程在贴体坐标下的变换形式。 展开更多
关键词 贴体坐标 贴体网格 泥沙运动方程
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复杂三维流动数值模拟的非重叠区域分解法 被引量:1
19
作者 黄荣国 张瑾 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2001年第1期44-50,共7页
本文从 SIMPLE- C方法出发 ,采用基于非重叠子区域的 Dirichlet- Neumann交替算法 ,提出了一种计算复杂三维区域内流体流动问题的分区并行计算方法和通用程序 ,并以已有的算例为对照 ,验证了本方法的有效性 。
关键词 三维流动 贴体坐标 区域分解法 Dirichlet-Neumann算法 SIMPLE方法 数值模拟
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单气泡沿过热曲面运动的格子Boltzmann模拟 被引量:2
20
作者 李维仲 周训 董波 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期436-444,共9页
基于一般化的插值补充格子Boltzmann方法和直角坐标系下的复合格子Boltzmann相变模型,构建了贴体坐标系下的复合LBM相变模型。利用Laplace定律及气泡在过热液体中的生长过程对该模型进行验证,所得计算结果与Laplace定律、Mikic解析解吻... 基于一般化的插值补充格子Boltzmann方法和直角坐标系下的复合格子Boltzmann相变模型,构建了贴体坐标系下的复合LBM相变模型。利用Laplace定律及气泡在过热液体中的生长过程对该模型进行验证,所得计算结果与Laplace定律、Mikic解析解吻合良好。采用所构建的模型研究了不同Ja下单气泡沿过热曲面运动的运动特性。结果表明:气泡上升过程经历了沿壁面滑移和脱离壁面两个阶段,且Ja越大气泡生长越快,上升速度变化也越快;曲面导致的气泡形变会使得气泡速度变化产生波动,波动频率和幅度与Ja成正相关;气泡并非一直生长变大,其在脱离壁面后,由于受到周围过冷液体冷凝开始变小;气泡对温度场的扰动程度也与Ja成正相关,同时温度场的剧烈变化也反过来影响气泡的生长。 展开更多
关键词 贴体坐标 相交 气泡 过热曲面 运动特性
原文传递
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