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一阶迎风差分格式的精度问题 被引量:26
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作者 张小峰 中川一 许全喜 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期6-9,41,共5页
通过对一维线性对流方程和一维非线性对流方程的数值求解 ,对一阶迎风差分格式的精度作了较详细的分析 .当计算如悬移质泥沙、污染物等质量输移方程时 ,应避免用其离散其中的对流项 ;而当计算水流动量方程时 ,用其离散其中的对流项可以... 通过对一维线性对流方程和一维非线性对流方程的数值求解 ,对一阶迎风差分格式的精度作了较详细的分析 .当计算如悬移质泥沙、污染物等质量输移方程时 ,应避免用其离散其中的对流项 ;而当计算水流动量方程时 ,用其离散其中的对流项可以获得较高精度结论 .最后给出了算例 。 展开更多
关键词 迎风格式 差分方法 数值模拟 悬移质泥沙 输移 水流
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用基于M-SST模型的DES数值模拟喷流流场 被引量:17
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作者 刘学强 伍贻兆 程克明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期401-406,共6页
脱体涡数值模拟方法(dettached eddy simulation,DES)是把雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)方法及大涡模拟方法(LES)结合起来模拟有脱体涡的湍流流场的数值模拟方法,其主要思想是在物面附近解雷诺平均Navier-Stokes方程、在其他区域采用... 脱体涡数值模拟方法(dettached eddy simulation,DES)是把雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)方法及大涡模拟方法(LES)结合起来模拟有脱体涡的湍流流场的数值模拟方法,其主要思想是在物面附近解雷诺平均Navier-Stokes方程、在其他区域采用Smagorinski大涡模拟方法。本文在剪切应力传输(SST)湍流模型的基础上用DES及混合非结构网格数值模拟具有横向喷流的湍流流场,算法采用Osher逆风格式,利用该套程序(包括网格生成及算法),对导弹在不同马赫数下的喷流流场进行了数值模拟,并与同时开展的实验研究的结果进行了对比,结果表明用该方法处理这类问题是较准确的。 展开更多
关键词 流体力学 湍流模型 混合网格 逆风格式 雷诺平均Navier-Stokes方程 大涡模拟
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海水入侵及防治工程的后效预测 被引量:8
3
作者 袁益让 梁栋 芮洪兴 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期1163-1171,共9页
提出了海水入侵及防治工程的后效预测的数学模型 ,处理三维问题的分裂迎风交替方向格式· 对山东省莱州湾地区海水入侵进行数值模拟比较 ,结果与实测结果完全吻合· 对工程的后效预测合理·
关键词 海水入侵 后效预测 数值模拟 分裂算法 迎风格式 渗流力学
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用DES数值模拟具有横向喷流的紊流流场 被引量:9
4
作者 刘学强 伍贻兆 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期209-213,共5页
DES(DettachedEddySimulation)是把RANS(雷诺平均Navier Stokes方程)方法及LES(大涡模拟)方法结合起来的模拟有脱体涡的紊流流场的数值模拟方法。其主要思想是在物面附近解雷诺平均Navier Stokes方程、在其他区域采用Smagorinski大涡模... DES(DettachedEddySimulation)是把RANS(雷诺平均Navier Stokes方程)方法及LES(大涡模拟)方法结合起来的模拟有脱体涡的紊流流场的数值模拟方法。其主要思想是在物面附近解雷诺平均Navier Stokes方程、在其他区域采用Smagorinski大涡模拟方法。本文用DES及混合非结构网格数值模拟复杂紊流流场,算法采用Osher逆风格式,对超音速钝头体、三角翼、某型飞机及带喷流的导弹绕流用该程序进行了数值模拟。结果表明用DES模拟有分离的紊流流场是高效的。 展开更多
关键词 紊流模型 大涡模拟 DES 混合网格 逆风格式
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激波捕捉差分方法研究 被引量:10
5
作者 涂国华 袁湘江 陆利蓬 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2007年第4期433-440,共8页
在迎风型格式和矢通量分裂技术的基础之上,对捕捉激波方法进行一种新的尝试.该方法首先对原始格式在特征方向上进行投影,然后用限制器对这些特征分量的变化幅值进行限制以抑止非物理波动,最后再把它转换成守恒形式,得到了基本上无振荡... 在迎风型格式和矢通量分裂技术的基础之上,对捕捉激波方法进行一种新的尝试.该方法首先对原始格式在特征方向上进行投影,然后用限制器对这些特征分量的变化幅值进行限制以抑止非物理波动,最后再把它转换成守恒形式,得到了基本上无振荡的激波捕捉格式.用该方法对两种迎风显示格式(二阶和三阶)和3种迎风紧致格式(三阶、五阶和七阶)进行处理,并在一维和二维的情况下进行了应用测试.通过与高阶WENO、MP、Compact-WENO等格式的比较,表明该方法在光滑捕捉激波的前提下仍有较高精度和分辨率. 展开更多
关键词 高阶格式 激波捕捉 迎风格式 紧致格式 高分辨率 守恒格式
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地震波走时计算的逆风差分算法 被引量:8
6
作者 熊金良 李国发 +1 位作者 王濮 何兵寿 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2004年第4期295-298,共4页
快速精确地旅行时计算在地震资料的叠前偏移与层析反演中起重要作用。利用逆风差分格式求解程函方程,首先在波阵面上寻找全局极小点,然后计算该点周围各点的地震波初至走时,同时,采用局部算法以确保计算的稳定性。该算法对于任意复杂地... 快速精确地旅行时计算在地震资料的叠前偏移与层析反演中起重要作用。利用逆风差分格式求解程函方程,首先在波阵面上寻找全局极小点,然后计算该点周围各点的地震波初至走时,同时,采用局部算法以确保计算的稳定性。该算法对于任意复杂地质模型都具有较高的精度。 展开更多
关键词 走时 地震波 叠前偏移 差分算法 层析反演 程函方程 地震资料 全局极小点 差分格式 求解
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块结构的MUSCL算法求解三维进气道流场 被引量:6
7
作者 黄国平 梁德旺 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期194-199,共6页
本文将MUSCL格式扩展为三维算法 ,并用于湍流流场的数值模拟。通过求解超声双斜楔压缩面流动 ,得到了含有斜激波、嵌入激波、剪切流和湍流边界层等流动特征的复杂流动结构 ,数值解与实验数据吻合得很好。文中将此算法与块结构网格技术... 本文将MUSCL格式扩展为三维算法 ,并用于湍流流场的数值模拟。通过求解超声双斜楔压缩面流动 ,得到了含有斜激波、嵌入激波、剪切流和湍流边界层等流动特征的复杂流动结构 ,数值解与实验数据吻合得很好。文中将此算法与块结构网格技术相结合 ,使之能求解具有三维复杂几何形状的流场。并应用该算法模拟了F 1 6战斗机进气道在 5种典型飞行状态下的三维湍流流场 ,计算结果清楚地揭示了这些情况下的三维流动现象 ,得出了进气道的性能参数。与实验数据的比较表明 ,计算得到的流动现象合理 ,流场参数较准确 ,计算能够满足工程要求。 展开更多
关键词 计算空气动力学 迎风格式 湍流 激波 进气道
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无网格方法在流动和传热问题中的应用 被引量:9
8
作者 陶文铨 吴学红 戴艳俊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1-8,共8页
综述了无网格方法在导热、辐射、对流扩散及不可压缩流动问题数值计算中的应用。给出不可压缩流动问题对流项的处理方法。简要介绍笔者对传热与流动问题的计算结果,研究结果表明:与有限容积法相比,无网格方法在计算不规则区域导热问题... 综述了无网格方法在导热、辐射、对流扩散及不可压缩流动问题数值计算中的应用。给出不可压缩流动问题对流项的处理方法。简要介绍笔者对传热与流动问题的计算结果,研究结果表明:与有限容积法相比,无网格方法在计算不规则区域导热问题时有更高的计算精度,但它需要更多的计算时间;同时,无网格方法在计算不可压缩流动问题时还不成熟和完善,特别在计算对流项占优流动问题时,需要构建更好的对流项格式去提高计算的精度,同时压力项也需要特别处理以克服振荡压力场的产生。 展开更多
关键词 无网格方法 导热 辐射 对流-扩散 不可压缩流动 迎风格式
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一种改进的 MUSCL 格式 被引量:10
9
作者 黄国平 梁德旺 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期277-282,共6页
给出了一种改进的二阶精度的MUSCL(MonotonicUpwindSchemeforConservationLaws)格式,并用来求解Euler方程。改进后的MUSCL格式在线化插值步中,用VanLeer的插值斜率... 给出了一种改进的二阶精度的MUSCL(MonotonicUpwindSchemeforConservationLaws)格式,并用来求解Euler方程。改进后的MUSCL格式在线化插值步中,用VanLeer的插值斜率对特征变量进行插值,并对与熵波、剪切波对应的特征变量使用了小耗散的插值斜率;在迎风步采用Roe的近似黎曼解求得迎风通量。比较一维和二维的计算结果均可以看出,改进后的MUSCL格式在消除数值振荡的同时,明显提高了流场间断的分辨率。 展开更多
关键词 计算空气动力学 激波 高分辨率 迎风格式
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新型上风格式(AUSM+)的性能分析及其应用 被引量:6
10
作者 陈靓 阎超 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第5期37-42,共6页
研究了新型上风格式AUSM+的分辨率、效率等性能,并用它与Roe、vanLeer上风格式数值模拟了前向台阶激波反射流动,通过对激波、膨胀波、接触间断及其间相互干扰的复杂波系的模拟对比,分析探讨了AUSM+格式的低数值... 研究了新型上风格式AUSM+的分辨率、效率等性能,并用它与Roe、vanLeer上风格式数值模拟了前向台阶激波反射流动,通过对激波、膨胀波、接触间断及其间相互干扰的复杂波系的模拟对比,分析探讨了AUSM+格式的低数值耗散、间断高分辨率等特性。 展开更多
关键词 AUSM 上风格式 激波反射 限制器
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ALE迎风有限元法研究进展 被引量:7
11
作者 岳宝增 彭武 王照林 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期21-29,共9页
综述了ALE描述方法及ALE描述下的运动学关系,介绍了流体力学中运动边界的ALE追踪方法;对在解决带自由液面复杂流动问题中与ALE技术密切相关的网格生成和自动更新技术给出了简要概述并讨论了3种不同的网格生成与自动更新方法,讨论了用经... 综述了ALE描述方法及ALE描述下的运动学关系,介绍了流体力学中运动边界的ALE追踪方法;对在解决带自由液面复杂流动问题中与ALE技术密切相关的网格生成和自动更新技术给出了简要概述并讨论了3种不同的网格生成与自动更新方法,讨论了用经典的有限元方法模拟带自由液面液体流动问题时非物理振荡产生的原因并分析了两种消除非物理振荡的途径,重点讨论了迎风格式并详述了迎风有限元的发展,评述了几种将ALE描述和迎风格式相结合的ALE迎风有限元法的最新进展,并展望了该领域进一步研究的方向. 展开更多
关键词 ALE 自由液面 运动边界 流体力学 迎风格式 复杂流动 网格生成 迎风有限元 描述 振荡
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基于非结构嵌套网格和逆风格式的旋翼悬停流场数值模拟 被引量:7
12
作者 叶靓 招启军 徐国华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期62-66,72,共6页
为更好地计及桨叶间相互影响,同时捕捉桨尖附近的流场细节,发展了一套非结构运动嵌套网格方法,并针对关键的贡献单元搜寻问题提出了一种高效的搜索方法。为了可方便地扩展到前飞状态的计算,同时为提高旋翼流场涡量的捕捉精度和效率,采... 为更好地计及桨叶间相互影响,同时捕捉桨尖附近的流场细节,发展了一套非结构运动嵌套网格方法,并针对关键的贡献单元搜寻问题提出了一种高效的搜索方法。为了可方便地扩展到前飞状态的计算,同时为提高旋翼流场涡量的捕捉精度和效率,采用双时间法求解惯性坐标系下的非定常N-S主控方程,空间方向上使用二阶迎风格式,在此基础上,将不同精度格式的计算结果与试验值进行对比,并讨论了桨尖形状变化对旋翼气动特性的影响,结果表明本文建立的CFD方法对旋翼悬停流场的模拟是很有效的。 展开更多
关键词 旋翼流场 非结构网格 迎风格式 CFD 嵌套网格
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基于高阶逆风通量差分裂格式的直升机旋翼前飞流场模拟 被引量:7
13
作者 招启军 徐国华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期408-413,共6页
描述了三维雷诺平均NS方程数值模拟前飞状态旋翼非定常流场的方法和模型。在该模型中,将三阶逆风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,无需添加人工粘性,因而可有效地减少Jameson二阶中心差分有限体积法导致的旋翼尾迹数值耗散。为充分... 描述了三维雷诺平均NS方程数值模拟前飞状态旋翼非定常流场的方法和模型。在该模型中,将三阶逆风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,无需添加人工粘性,因而可有效地减少Jameson二阶中心差分有限体积法导致的旋翼尾迹数值耗散。为充分考虑旋翼尾迹对流场的影响和计入桨叶的旋转、挥舞、变距运动,发展了一种运动嵌套网格。针对嵌套网格中关键的贡献单元搜寻问题,提出了一种新的“伪贡献单元搜寻法”。应用上述方法,对Caradonna模型旋翼在周期变距和挥舞运动条件下的前飞流场进行了计算,与采用Jameson二阶中心差分方法相比,计算结果更贴近实验值。并针对几种不同桨尖形状的旋翼前飞流场进行计算,表明后掠桨尖可有效减弱超临界流动。 展开更多
关键词 旋翼 直升机 逆风格式 通量差分裂格式 运动嵌套网格
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几种典型迎风格式的分析与比较 被引量:6
14
作者 黄江涛 高正红 苏伟 《航空计算技术》 2008年第1期1-5,22,共6页
重点分析了AUSM+格式的构造方法,同时将其与Van Leer,Roe格式等构造方法进行比较和分析,通过求解一维激波管问题,以及二维和三维跨音速流场的计算比较了AUSM+格式,Van-Leer格式,Roe格式和中心格式的数值模拟结果和网格适应性,以及在经... 重点分析了AUSM+格式的构造方法,同时将其与Van Leer,Roe格式等构造方法进行比较和分析,通过求解一维激波管问题,以及二维和三维跨音速流场的计算比较了AUSM+格式,Van-Leer格式,Roe格式和中心格式的数值模拟结果和网格适应性,以及在经典四步Runge-Kutta显式时间推进和LU-SGS隐式时间推进下上述四种格式的计算效率。获取了对于基础研究和工程应用很有意义的结论。 展开更多
关键词 迎风格式 AUSM+复合格式 LU—SGS隐式算法 激波分辨率 计算效率 网格适应性
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突扩流动主流偏转特性数值模拟研究 被引量:7
15
作者 朱士江 李占松 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期249-254,共6页
以流函数方程作为控制方程,与N-S方程相比,不出现压强项和速度项,与涡量-流函数型N-S方程相比,没有涡量项和速度项,只有流函数项,避免了涡量边界条件问题,将控制方程中未知数的个数变为一个,通过解得流函数而得到其他各项。考虑对流项... 以流函数方程作为控制方程,与N-S方程相比,不出现压强项和速度项,与涡量-流函数型N-S方程相比,没有涡量项和速度项,只有流函数项,避免了涡量边界条件问题,将控制方程中未知数的个数变为一个,通过解得流函数而得到其他各项。考虑对流项迎风性质,采用迎风差分格式,对突扩层流进行数值模拟,与Durst F流动试验及混合有限分析法模拟结果比较,基本吻合。通过一系列计算,得出主流经突扩断面偏转后相关特征值与雷诺数Re的关系,扩展了突扩流动的研究内容。 展开更多
关键词 迎风格式 突扩层流 主流偏转 N-S方程 数值模拟
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利用等值线跟踪的快速步进法 被引量:6
16
作者 朱贵冬 沈理 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1830-1836,共7页
针对由明暗重构三维形状及普遍意义上的Eikonal偏微分方程求解问题,提出一种基于等值线跟踪的快速步进法,通过跟踪等值线的传播,利用迎风格式对等值线附近的扩展区域进行单遍或两遍更新,使求解过程具有O(N)复杂度·实验结果表明,该... 针对由明暗重构三维形状及普遍意义上的Eikonal偏微分方程求解问题,提出一种基于等值线跟踪的快速步进法,通过跟踪等值线的传播,利用迎风格式对等值线附近的扩展区域进行单遍或两遍更新,使求解过程具有O(N)复杂度·实验结果表明,该方法改进了已有快速步进法的速度和精度,可有效地处理多源问题及由明暗重构形状问题,且在复杂情形下速度优于快速扫描法· 展开更多
关键词 快速步进法 Eikonal方程 迎风格式 由明暗重构三维形状
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求解土壤溶质运移方程的广义迎风差分法 被引量:5
17
作者 陈研 郭永强 +1 位作者 胡克林 李保国 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期16-19,共4页
构造了求解土壤溶质运移方程的广义差分格式,对对流项应用了迎风格式,并进行了数值试验及水分和盐分(Cl-)平衡的检验,并与Hydrus软件(普通Galerkin有限元法)的计算结果进行了比较。从数值计算过程和水盐平衡检验的结果来看,应用广义迎... 构造了求解土壤溶质运移方程的广义差分格式,对对流项应用了迎风格式,并进行了数值试验及水分和盐分(Cl-)平衡的检验,并与Hydrus软件(普通Galerkin有限元法)的计算结果进行了比较。从数值计算过程和水盐平衡检验的结果来看,应用广义迎风差分格式后,不仅具有较高的精度,计算量少(空间步长可以取得较大)、计算程序实现简单,而且能有效地克服数值弥散现象。特别地,在土表附近积盐量变化特别剧烈的情况下,不加密节点,也没有出现振荡现象。 展开更多
关键词 广义差分法 迎风格式 普通Galerkin有限元法 溶质运移
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上风格式的若干性能分析 被引量:6
18
作者 阎超 张智 +1 位作者 张立新 涂正光 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期336-341,共6页
采用理论分析和数值试验相结合的方法,对上风格式的三个典型代表:FDS、FVS及AUSM格式的性能进行了分析比较:FDS格式具有高的间断分辨率但可能出现非物理解;FVS格式捕捉强非线性波的能力很强,计算效率高,但耗散比较大;AUSM格式兼有高间... 采用理论分析和数值试验相结合的方法,对上风格式的三个典型代表:FDS、FVS及AUSM格式的性能进行了分析比较:FDS格式具有高的间断分辨率但可能出现非物理解;FVS格式捕捉强非线性波的能力很强,计算效率高,但耗散比较大;AUSM格式兼有高间断分辨率和高计算效率且克服了两者的弱点。以一维无粘激波管流场为算例考察了这些格式性能与间断分辨率。 展开更多
关键词 上风格式 分辨率 计算效率 计算液体力学 实验 AUSM格式
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奇异摄动罗宾问题在Bakhvalov-Shishkin网格上的一致收敛有限差分法 被引量:5
19
作者 岑仲迪 高怀毅 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 2004年第4期373-375,386,共4页
考虑一个奇异摄动罗宾问题在Bakhvalov-Shishkin网格上的迎风差分策略,得到在改进的Shishkin网格上迎风策略是关于ε一致的一阶L∞模收敛的.数值实验证实了此理论结果,显示估计是稳健的.
关键词 罗宾问题 奇异摄动 迎风策略 Bakhvalov-Shishkin网格
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非结构网格迎风格式中的一种重构方法研究 被引量:4
20
作者 王刚 叶正寅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期248-252,共5页
研究了一种基于网格节点重构的二阶迎风格式在非结构网格无粘流场计算中的应用 ,提出了一种新的网格节点流场参数的重构方法。并通过 ONERA M6机翼、带副翼的直机翼、翼身组合体以及翼身组合体带增升装置无粘绕流流动计算对该重构方法... 研究了一种基于网格节点重构的二阶迎风格式在非结构网格无粘流场计算中的应用 ,提出了一种新的网格节点流场参数的重构方法。并通过 ONERA M6机翼、带副翼的直机翼、翼身组合体以及翼身组合体带增升装置无粘绕流流动计算对该重构方法进行了验证。算例表明新方法可以在确保格式精度和不显著增加流场计算时间的前提下 ,明显改善迎风格式的稳定性、收敛性和鲁棒性 ,减小了网格质量对流场求解精度的影响 。 展开更多
关键词 非结构网格 迎风格式 重构 稳定性 鲁棒性
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